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docker 介绍及使用

docker 介绍及使用

作者: 霍运浩 | 来源:发表于2019-03-06 21:58 被阅读0次

    1 架构

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    2 组成部分

    • 镜像 --Docker 镜像(Image)就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器,一个镜像可以创建很多容器。如果镜像是类,容器就是对象。

    • 容器 --Docker 利用容器(Container)独立运行的一个或一组应用。容器是用镜像创建的运行实例。它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境(包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。
      容器的定义和镜像几乎一模一样,也是一堆层的统一视角,唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

    • 仓库 --仓库(Repository)是集中存放镜像文件的场所。
      仓库(Repository)和仓库注册服务器(Registry)是有区别的。仓库注册服务器上往往存放着多个仓库,每个库中又包含了多个镜像,每个镜像有不同的标签(tag)。仓库分为公开仓库(Public)和私有仓库(Private)两种形式。最大的公开仓库是 Docker Hub(https://hub.docker.com/),存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云 、网易云 等

    3 docker基本命令

    service docker start    //开启
    service docker restart  //重启
    service docker stop    // 停止
    service docker status //状态
    docker version //查看docker版本
    docker --help //docker 帮助
    docker info  //docker运行信息
    

    4 docker 工作原理

    Docker是一个Client-Server结构的系统,Docker守护进程运行在主机上, 然后通过Socket连接从客户端访问,守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。 容器,是一个运行时环境,就是我们前面说到的集装箱。


    image.png

    5 docker 底层

    1)docker有着比虚拟机更少的抽象层。由亍docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化,运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。

    (2)docker利用的是宿主机的内核,而不需要Guest OS。因此,当新建一个容器时,docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。仍而避免引寻、加载操作系统内核返个比较费时费资源的过程,当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载Guest OS,返个新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统,则省略了返个过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟。

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    5 docker 常用命令

    5.1 镜像命令

    查看本地镜像

    docker images //查看本地镜像    
        -a 本地所有镜像(包含中间层)
        -q 只显示镜像id
    

    删除多个或者单个镜像

    docker rmi -f 镜像名/镜像id    镜像名/镜像id   //删除多个或者单个镜像
    

    线上仓库搜索镜像

    docker search 镜像名   // 线上仓库搜索镜像
    

    拉取镜像

    docker pull 镜像名字:tag    //拉取镜像
    docker commit 
    docker push 
    

    5.2 容器命令

    镜像生成容器 并运行

    docker run  [OPTIONS]   imageName   其他操作   //镜像生成容器 并运行
    
    #使用镜像centos:latest以交互模式启动一个容器,在容器内执行/bin/bash命令。
    docker run -it centos /bin/bash 
    
    OPTIONS 参数说明
    --name="容器新名字": 为容器指定一个名称;
    
    -d: 后台运行容器,并返回容器ID,也即启动守护式容器;
    
    -i:以交互模式运行容器,通常与 -t 同时使用;
    
    -t:为容器重新分配一个伪输入终端,通常与 -i 同时使用;
    
    -P: 随机端口映射;
    
    -p: 指定端口映射,有以下四种格式
    
          ip:hostPort:containerPort
    
          ip::containerPort
    
          hostPort:containerPort
    
          containerPort
    

    查看容器

    docker ps   [OPTIONS]//查看容器
    OPTIONS说明(常用):
    
    -a :列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的
    
    -l :显示最近创建的容器。
    
    -n:显示最近n个创建的容器。
    
    -q :静默模式,只显示容器编号。
    
    --no-trunc :不截断输出。
    

    退出交互式容器

    exit  // 容器停止退出
    ctrl +P +Q //容器不停止退出
    

    容器 启动/停止/重启/强制停止

    docker start  容器id获取容器名
    docker restart  容器id获取容器名
    docker stop  容器id获取容器名
    docker kill   容器id获取容器名
    doker rm 容器id获取容器名   //删除已经停止的容器
    

    使用镜像centos:latest以后台模式启动一个容器

    docker run -d centos
    
    问题:然后docker ps -a 进行查看, 会发现容器已经退出
    
    很重要的要说明的一点: Docker容器后台运行,就必须有一个前台进程.
    
    容器运行的命令如果不是那些一直挂起的命令(比如运行top,tail),就是会自动退出的。
    
    这个是docker的机制问题,比如你的web容器,我们以nginx为例,正常情况下,我们配置启动服务只需要启动响应的service即可。例如
    
    service nginx start
    
    但是,这样做,nginx为后台进程模式运行,就导致docker前台没有运行的应用,
    
    这样的容器后台启动后,会立即自杀因为他觉得他没事可做了.
    
    所以,最佳的解决方案是,将你要运行的程序以前台进程的形式运行
    

    查看容器日志

    docker logs -f -t --tail  数字   容器ID
    
    *   -t 是加入时间戳
    *   -f 跟随最新的日志打印
    *   --tail 数字 显示最后多少条
    
    eg :docker logs -f -t --tail 10 2dc89a9e0a12
    

    查看容器内运行的进程

    docker top 容器ID
    

    查看容器内部细节

    docker inspect 容器ID
    

    进入正在运行的容器并以命令行交互

    docker exec -it  容器ID /bash/shell      // 进入容器  以/bash/shell 交互
    docker attach 容器ID                         //重新进入
    
    attach 直接进入容器启动命令的终端,不会启动新的进程
    exec 是在容器中打开新的终端,并且可以启动新的进程
    

    从容器内拷贝文件到主机上

    docker cp  容器ID:容器内路径 目的主机路径
    路径是绝对路径
    

    5.2总结

    image.png
    • attach Attach to a running container # 当前 shell 下 attach 连接指定运行镜像

    • build Build an image from a Dockerfile # 通过 Dockerfile 定制镜像

    • commit Create a new image from a container changes # 提交当前容器为新的镜像

    • cp Copy files/folders from the containers filesystem to the host path #从容器中拷贝指定文件或者目录到宿主机中

    • create Create a new container # 创建一个新的容器,同 run,但不启动容器

    • diff Inspect changes on a container's filesystem # 查看 docker 容器变化

    • events Get real time events from the server # 从 docker 服务获取容器实时事件

    • exec Run a command in an existing container # 在已存在的容器上运行命令

    • export Stream the contents of a container as a tar archive # 导出容器的内容流作为一个 tar 归档文件[对应 import ]

    • history Show the history of an image # 展示一个镜像形成历史

    • images List images # 列出系统当前镜像

    • import Create a new filesystem image from the contents of a tarball # 从tar包中的内容创建一个新的文件系统映像[对应export]

    • info Display system-wide information # 显示系统相关信息

    • inspect Return low-level information on a container # 查看容器详细信息

    • kill Kill a running container # kill 指定 docker 容器

    • load Load an image from a tar archive # 从一个 tar 包中加载一个镜像[对应 save]

    • login Register or Login to the docker registry server # 注册或者登陆一个 docker 源服务器

    • logout Log out from a Docker registry server # 从当前 Docker registry 退出

    • logs Fetch the logs of a container # 输出当前容器日志信息

    • port Lookup the public-facing port which is NAT-ed to PRIVATE_PORT # 查看映射端口对应的容器内* 部源端口

    • pause Pause all processes within a container # 暂停容器

    • ps List containers # 列出容器列表

    pull Pull an image or a repository from the docker registry server # 从docker镜像源服务器拉取指定镜像或者库镜像

    • push Push an image or a repository to the docker registry server # 推送指定镜像或者库镜像至docker源服务器

    • restart Restart a running container # 重启运行的容器

    • rm Remove one or more containers # 移除一个或者多个容器

    • rmi Remove one or more images # 移除一个或多个镜像[无容器使用该镜像才可删除,否则需删除相关容器才可继续或 -f 强制删除]

    • run Run a command in a new container # 创建一个新的容器并运行一个命令

    • save Save an image to a tar archive # 保存一个镜像为一个 tar 包[对应 load]

    • search Search for an image on the Docker Hub # 在 docker hub 中搜索镜像

    • start Start a stopped containers # 启动容器

    • stop Stop a running containers # 停止容器

    • tag Tag an image into a repository # 给源中镜像打标签

    • top Lookup the running processes of a container # 查看容器中运行的进程信息

    • unpause Unpause a paused container # 取消暂停容器

    • version Show the docker version information # 查看 docker 版本号

    • wait Block until a container stops, then print its exit code # 截取容器停止时的退出状态值

    6 docker 镜像

    6.1 docker 镜像加载原理

    Docker镜像加载原理:

    docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成,这种层级的文件系统UnionFS。

    bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统,在Docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的,包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了,此时内存的使用权已由bootfs转交给内核,此时系统也会卸载bootfs。

    rootfs (root file system) ,在bootfs之上。包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版,比如Ubuntu,Centos等等。

    image.png

    平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G,为什么docker这里才200M??

    [图片上传中...(image-af6788-1551876696975-0)]

    对于一个精简的OS,rootfs可以很小,只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了,因为底层直接用Host的kernel,自己只需要提供 rootfs 就行了。由此可见对于不同的linux发行版, bootfs基本是一致的, rootfs会有差别, 因此不同的发行版可以公用bootfs。

    ** Docker镜像都是只读的当容器启动时,一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作“容器层”,“容器层”之下的都叫“镜像层”。

    6.2 docker镜像 commit操作

    docker commit提交容器副本使之成为一个新的镜像   
    docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]  //提交到本地镜像仓库
    docker push 作者/要创建的目标镜像名:[标签名]   //推送到云仓库
    

    7 docker 容器数据卷

    7.1 是什么

    先来看看Docker的理念:

    • 将运用与运行的环境打包形成容器运行 ,运行可以伴随着容器,但是我们对数据的要求希望是持久化的

    • 容器之间希望有可能共享数据

    Docker容器产生的数据,如果不通过docker commit生成新的镜像,使得数据做为镜像的一部分保存下来,

    那么当容器删除后,数据自然也就没有了。

    为了能保存数据在docker中我们使用卷。

    7.2 能干嘛 (容器数据的持久化+容器间继承+共享数据)

    卷就是目录或文件,存在于一个或多个容器中,由docker挂载到容器,但不属于联合文件系统,因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性:

    卷的设计目的就是数据的持久化,完全独立于容器的生存周期,因此Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷

    特点:

    1:数据卷可在容器之间共享或重用数据

    2:卷中的更改可以直接生效

    3:数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中

    4:数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

    7.3 数据卷 (容器内添加 单个容器数据持久化)

    7.3.1 命令添加

    1 命令添加
    docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名
    docker run -it -v /宿主机目录:/容器内目录 centos /bin/bash


    image.png

    2 查看数据卷是否挂载成功
    docker inspect 容器ID

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    3 容器和宿主机之间数据共享


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    4 容器停止退出后,主机修改后数据是否同步


    image.png

    7.3.2 DockerFile添加

    1 根目录下新建mydocker文件夹并进入

    2 可在Dockerfile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷

    VOLUME["/dataVolumeContainer","/dataVolumeContainer2","/dataVolumeContainer3"]

    说明:

    出于可移植和分享的考虑,用-v 主机目录:容器目录这种方法不能够直接在Dockerfile中实现。

    由于宿主机目录是依赖于特定宿主机的,并不能够保证在所有的宿主机上都存在这样的特定目录。

    3 File构建

    image.png

    volume test

    FROM centos

    VOLUME ["/dataVolumeContainer1","/dataVolumeContainer2"]

    CMD echo "finished,--------success1"

    CMD /bin/bash

    4 build后生成镜像

    image.png

    获得一个新镜像zzyy/centos

    5 run容器

    image.png

    6 通过上述步骤,容器内的卷目录地址已经知道 对应的主机目录地址哪??

    image.png image.png

    7.4 数据卷容器

    7.4.1 是什么

    命名的容器挂载数据卷,其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享,挂载数据卷的容器,称之为数据卷容器

    7.4.2总体介绍

    以上一步新建的镜像zzyy/centos为模板并运行容器dc01/dc02/dc03
    它们已经具有容器卷/dataVolumeContainer1 /dataVolumeContainer2

    7.4.3容器间传递共享(--volumes-from)

    7.4.3.1先启动一个父容器dc01

    image.png

    在dataVolumeContainer2新增内容

    7.4.3.2 dc02/dc03继承自dc01

    --volumes-from

    docker run -it --name dc02 --volumes-from dc01 zzyy/centos

    image.png

    dc02/dc03分别在dataVolumeContainer2各自新增内容

    7.4.3.3 回到dc01可以看到02/03各自添加的都能共享了

    image.png

    7.4.3.4 删除dc01,dc02修改后dc03可否访问

    image.png

    7.4.3.5 删除 dc02后dc03可否访问

    image.png

    7.4.3.6 新建dc04继承dc03后再删除dc03

    image.png

    7.4.4 结论:容器之间配置信息的传递,数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

    8 DockerFile解析

    8.1 是什么

    Dockerfile是用来构建Docker镜像的构建文件,是由一系列命令和参数构成的脚本。
    如何构建?

    • 编写Dockerfile文件
    • docker build
    • docker run

    8.2

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