【Docker】簡介及環境搭建

1、Docker的簡介

什麼是Docker

docker是一個開源的應用容器引擎，基於go語言開發並遵循了apache2.0協議開源。docker是一種容器技術，它能夠對軟件及其依賴進行標準化的打包；容器之間先對獨立，基於容器運行的應用之間也是相互隔離的；而且容器之間是共享一個OS kernel的，充分利用服務器資源，容器能夠運行在不少主流的操做系統之上。

容器和虛擬機的區別

容器時在linux上運行，並與其它容器共享主機的內核，它運行一個獨立的進程，不佔用其它任何可執行文件的內存，很是輕量。虛擬機運行的是一個完成的操做系統，經過虛擬機管理程序對主機資源進行虛擬訪問，相比之下須要的資源更多。

• 容器是app層面的隔離
• 虛擬機是物理資源層面的隔離

docker架構和底層技術簡介

docker本質就是宿主機的一個進程，docker是經過namespace實現資源隔離，經過cgroup實現資源限制，經過寫時複製技術（copy-on-write）實現了高效的文件操做（相似虛擬機的磁盤好比分配500g並非實際佔用物理磁盤500g）

底層技術簡介

namespace名稱空間

namespace的六項隔離

namepace	系統調用參數	隔離內容
UTS	CLONE_NEWUTS	主機名與域名
IPC	CLONE_NEWWIPC	信號量、消息隊列和共享內存
PID	CLONE_NEWPID	進程編號
NEWWORD	CLONE_NEWNET	網絡設備、網絡棧、端口等
MOUNT	CLONE_NEWNS	掛載點（文件系統）
USER	CLONE_NEWUSER	用戶和用戶組（3.8之後的內核才支持）

control group控制組

cgroup的功能

• 資源限制：能夠對任務使用的資源總額進行限制
• 優先級分配：經過分配的cpu時間片數量以及磁盤IO帶寬大小，實際上至關於控制了任務運行優先級
• 資源統計：能夠統計系統的資源使用量，如cpu時長，內存用量等
• 任務控制：cgroup能夠對任務執行掛起、恢復等操做

2、Docker的環境搭建

CentOS安裝docker

• 前往官網下載頁
• 卸載docker及相關依賴

sudo yum remove docker \
      docker-client \
      docker-client-latest \
      docker-common \
      docker-latest \
      docker-latest-logrotate \
      docker-logrotate \
      docker-engine

• 安裝yum-utils工具包

sudo yum install -y yum-utils

• 添加docker倉庫

sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

• 安裝最新版docker引擎（社區版）

sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

• 安裝指定版本的docker引擎

#查詢docker版本，版本從高到低排序
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

#安裝指定版本的docker，替換<VERSION_STRING>便可
sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io

• 啓動docker

sudo systemctl start docker

• 查看docker版本

sudo docker version

• 檢驗docker引擎被成功安裝

sudo docker run hello-world

3、Docker的鏡像、容器和倉庫

docker基於linux內核空間，在基礎鏡像的基礎上一層層構建出用戶鏡像。容器是鏡像的運行實例。經過鏡像啓動一個容器，一個鏡像是一個可執行的包，其中包括運行應用程序所須要的全部內容包含代碼，運行時間，庫、環境變量、和配置文件。

Docker image鏡像

Docker鏡像是什麼

docker鏡像就是一個只讀模板，好比，一個鏡像能夠包含一個完整的centos，裏面僅安裝apache或用戶的其餘應用，鏡像能夠用來建立docker容器。

• 文件（root filesystem）和meta data的集合
• image是分層的，而且每一層均可以添加、修改、刪除文件，成爲一個新的image
• 不一樣的image能夠共享相同的layer
• image自己是read-only只讀的

Docker鏡像相關命令

• 查看本地已有的鏡像列表

docker image ls

docker images

• 刪除鏡像

docker image rm f6509bac4980

#簡寫
docker rmi f6509bac4980

• 構建鏡像

#根據dockerfile構建一個鏡像
docker image build

#從一個被改變的容器建立一個新的鏡像
docker container commit

#簡寫，從一個被改變的容器建立一個新的鏡像
docker commit

• 從鏡像倉庫拉取鏡像

#默認從docker hub拉取
docker pull ubuntu:14.04

• 查看指定鏡像的建立歷史

#經過鏡像名稱
docker history mysql:5.7

#經過鏡像ID
docker history f6509bac4980

Dockerfile語法及實踐

dockerfile語法

• dockerfile官方參考文檔

FROM關鍵字

#製做base image
FROM scratch

#使用base image
FROM centos

FROM ubuntu:14.04

說明：爲了安全起見，儘可能使用官方的鏡像做爲基礎鏡像。

LABEL關鍵字

LABEL version="1.0"
LABEL description="this is description"

說明：此關鍵字的做用是定義鏡像的元數據，相似於註釋及幫助信息，仍是很是必要的

RUN關鍵字

RUM yum update && yum install -y vim \
python-dev #反斜線換行

說明：RUN關鍵字用來執行命令，值得注意的是每運行一次RUN，都會生成一層layer，爲了不無用分層，務必合併多條命令成一行，反斜線換行，&&合併成多條命令

WORKDIR關鍵字

#若是不存在此目錄，則會自動建立目錄，並進入目錄 
WORKDIR /test 
WORKDIT demo 
RUN $PWD #輸出結果應爲/test/demo

說明：WORKDIR設定當前工做目錄，進入目錄應當使用WORKDIR，避免使用RUN cd，由於RUN會新增層，還有儘可能使用絕對目錄。

ADD和COPY關鍵字

ADD test.tar.gz / #添加到根目錄並解壓縮
COPY hello /

說明：AND and COPY本地文件添加到Docker Image裏面，大部分狀況，COPY優於ADD，ADD相比COPY有解壓縮的功能。如須要添加遠程文件或目錄，請使用RUN關鍵字執行curl或者wget命令。

ENV關鍵字

ENV MYSQL\_VERSION 5.7 #設置常量 
RUN apt-get install -y mysql-servier= "${MYSQL_VERSION}" \ && rm -rf /var/lib/apt/lists/* #引用常量

說明：設置常量，增長可維護性。

VOLUME關鍵字

EXPOSE關鍵字

CMD關鍵字

ENTRYPOINT關鍵字

Docker container容器

Docker container容器是什麼

docker利用容器來運行應用，容器是從鏡像建立的運行實例，它能夠被啓動，開始、中止、刪除、每一個容器都是互相隔離的，保證安全的平臺，能夠吧容器看作是要給簡易版的linux環境（包括root用戶權限、鏡像空間、用戶空間和網絡空間等）和運行再其中的應用程序

• 容器經過image建立（copy）
• 容器在imagelayer之上創建要一個container layer（可讀寫）
• image負責app的存儲和分發，container負責運行app
• 容器與鏡像的關係相似於類和實例的關係

Docker容器相關命令

• 查看容器列表

#當前正在運行的容器列表
docker container ls

#列出全部容器，包含已退出的
docker container ls -a

docker ps -a

• 運行一個容器

docker run centos

#以交互模式運行一個容器
docker run -it centos

• 刪除容器

#指定容器ID刪除
docker container rm d02f80816fbb

#簡寫
docker rm d02f80816fbb

#刪除全部的容器，-q選項只列出容器ID
docker rm $(docker container ls -aq)

#刪除退出狀態的容器，-q選項只列出容器ID
docker rm $(docker container ls -f "status=exited" -q)

Docker repository倉庫

Docker repository倉庫是什麼

倉庫是集中存儲鏡像文件的地方，registry是倉庫註冊服務，實際上倉庫註冊服務器上存放着多個倉庫，每一個倉庫中又包含了多個鏡像，每一個鏡像有不一樣的標籤（tag）。倉庫分爲兩種，即公有倉庫和私有倉庫，最大的公開倉庫是docker Hub，存放了數量龐大的鏡像供用戶下載，國內的docker pool，這裏倉庫的概念與Git相似，registry能夠理解爲github這樣的託管服務