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1、docker入门

1、docker入门

作者: KissGoodby | 来源:发表于2018-10-16 15:37 被阅读0次

    什么是docker

    如今Docker的使用已经非常普遍，特别在一线互联网公司。使用Docker技术可以帮助企业快速水平扩展服务，从而到达弹性部署业务的能力。在云服务概念兴起之后，Docker的使用场景和范围进一步发展，如今在微服务架构越来越流行的情况下，微服务+Docker的完美组合，更加方便微服务架构运维部署落地

    Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，它是基于 dotCloud 公司多年云服务技术的一次革新，并于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源，主要项目代码在 GitHub 上进行维护。

    Docker 将应用程序与该程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件，就会生成一个虚拟容器。程序在这个虚拟容器里运行，就好像在真实的物理机上运行一样。有了 Docker，就不用担心环境问题。

    docker和虚拟机的区别

    传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。

    为什么使用docker

    1. 更高效的利用系统资源
      由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker 对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效。因此，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运行更多数量的应用。

    2. 更快速的启动时间
      传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟，而 Docker 容器应用，由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。

    3. 一致的运行环境
      开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环境不一致，导致有些 bug 并未在开发过程中被发现。而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现 「这段代码在我机器上没问题啊」 这类问题。

    4. 持续交付和部署
      对开发和运维（DevOps）人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。
      使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。开发人员可以通过 Dockerfile 来进行镜像构建，并结合 持续集成(Continuous Integration) 系统进行集成测试，而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像，甚至结合 持续部署(Continuous Delivery/Deployment) 系统进行自动部署。
      而且使用 Dockerfile 使镜像构建透明化，不仅仅开发团队可以理解应用运行环境，也方便运维团队理解应用运行所需条件，帮助更好的生产环境中部署该镜像。

    5. 更轻松的迁移
      由于 Docker 确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker 可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

    6. 更轻松的维护和扩展
      Docker 使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外，Docker 团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的 官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本。

    docker架构

    Docker是CS架构，主要有两个概念：

    • Docker daemon: 运行在宿主机上，Docker守护进程，用户通过Docker client(Docker命令)与Docker daemon交互

    • Docker client: Docker 命令行工具，是用户使用Docker的主要方式，Docker client与Docker daemon通信并将结果返回给用户，Docker client也可以通过socket或者RESTful api访问远程的Docker daemon

      image.png

    docker基本概念

    1. docker image
      Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
      镜像用来创建container，一个镜像可以运行多个container；镜像可以通过Dockerfile创建，也可以从Docker hub/registry上下载。
    2. docker container
      镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的 类 和 实例 一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
      容器是一个隔离环境，多个容器之间不会相互影响，保证容器中的程序运行在一个相对安全的环境中。
    3. docker hub/registry
      共享和管理Docker镜像，用户可以上传或者下载上面的镜像，官方地址为https://registry.hub.docker.com/，也可以搭建自己私有的Docker registry。

    docker 安装

    可以参考官网教程或者 docker book

    Dockerfile文件

    首先通过一张图来了解 Docker 镜像、容器和 Dockerfile 三者之间的关系。


    image.png

    通过上图可以看出使用 Dockerfile 定义镜像，运行镜像启动容器。

    Dockerfile 是一个文本文件，其内包含了一条条的指令(Instruction)，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。有了 Dockerfile，当我们需要定制自己额外的需求时，只需在 Dockerfile 上添加或者修改指令，重新生成 image 即可，省去了敲命令的麻烦。

    Dockerfile文件格式
    ##  Dockerfile文件格式

# This dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command] ..
 
# 1、第一行必须指定 基础镜像信息
FROM ubuntu
 
# 2、维护者信息
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com
 
# 3、镜像操作指令
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
 
# 4、容器启动执行指令
CMD /usr/sbin/nginx

    Dockerfile 分为四部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令、容器启动执行指令。一开始必须要指明所基于的镜像名称，接下来一般会说明维护者信息；后面则是镜像操作指令，例如 RUN 指令。每执行一条RUN 指令，镜像添加新的一层，并提交；最后是 CMD 指令，来指明运行容器时的操作命令，’#’ 为 Dockerfile 中的注释。

    Dockerfile指令详解
    1. FROM：指定基础镜像，必须为第一个命令
    格式：
　　FROM <image>
　　FROM <image>:<tag>
　　FROM <image>@<digest>
示例：
　　FROM mysql:5.6
注：
　　tag或digest是可选的，如果不使用这两个值时，会使用latest版本的基础镜像
    1. MAINTAINER: 维护者信息
    格式：
    MAINTAINER <name>
示例：
    MAINTAINER hui.wang
    1. RUN：构建镜像时执行的命令
    RUN用于在镜像容器中执行命令，其有以下两种命令执行方式：

shell执行
格式：
    RUN <command>

exec执行
格式：
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
示例：
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
    RUN apk update
    RUN ["/etc/execfile", "arg1", "arg1"]
注：
　　RUN指令创建的中间镜像会被缓存，并会在下次构建中使用。如果不想使用这些缓存镜像，可以在构建时指定--no-cache参数，如：docker build --no-cache
    1. ADD：将本地文件添加到容器中，tar类型文件会自动解压，可以访问网络资源，类似wget
    格式：
    ADD <src>... <dest>
    ADD ["<src>",... "<dest>"] 用于支持包含空格的路径
示例：
    ADD hom* /mydir/          # 添加所有以"hom"开头的文件
    ADD test relativeDir/     # 添加 "test" 到 `WORKDIR`/relativeDir/
    1. COPY：功能类似ADD，但是是不会自动解压文件，也不能访问网络资源
    2. CMD：构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用。
    格式：
    CMD ["executable","param1","param2"] (执行可执行文件，优先)
    CMD ["param1","param2"] (设置了ENTRYPOINT，则直接调用ENTRYPOINT添加参数)
    CMD command param1 param2 (执行shell内部命令)
示例：
    CMD echo "This is a test." | wc -
    CMD ["/usr/bin/wc","--help"]
注：
 　　CMD不同于RUN，CMD用于指定在容器启动时所要执行的命令，而RUN用于指定镜像构建时所要执行的命令。
    1. ENTRYPOINT：配置容器，使其可执行化。配合CMD可省去"application"，只使用参数。
    格式：
    ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (可执行文件, 优先)
    ENTRYPOINT command param1 param2 (shell内部命令)
示例：
    FROM ubuntu
    ENTRYPOINT ["top", "-b"]
    CMD ["-c"]
注：
　　　ENTRYPOINT与CMD非常类似，不同的是通过docker run执行的命令不会覆盖ENTRYPOINT，而docker run命令中指定的任何参数，都会被当做参数再次传递给ENTRYPOINT。Dockerfile中只允许有一个ENTRYPOINT命令，多指定时会覆盖前面的设置，而只执行最后的ENTRYPOINT指令。
    1. LABEL：用于为镜像添加元数据
    格式：
    LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...
示例：
　　LABEL version="1.0" description="这是一个Web服务器" by="hui.wang"
注：
　　使用LABEL指定元数据时，一条LABEL指定可以指定一或多条元数据，指定多条元数据时不同元数据之间通过空格分隔。推荐将所有的元数据通过一条LABEL指令指定，以免生成过多的中间镜像。
    1. ENV：设置环境变量
    格式：
    ENV <key> <value>
    ENV <key>=<value> ...
示例：
    ENV myName John Doe
    ENV myDog Rex The Dog
    1. EXPOSE：指定于外界交互的端口
    格式：
    EXPOSE <port> [<port>...]
示例：
    EXPOSE 80 443
    EXPOSE 8080
注：
　　EXPOSE并不会让容器的端口访问到主机。要使其可访问，需要在docker run运行容器时通过-p来发布这些端口，或通过-P参数来发布EXPOSE导出的所有端口
    1. VOLUME：用于指定持久化目录
    格式：
    VOLUME ["/path/to/dir"]
示例：
    VOLUME ["/data"]
注：
　　一个卷可以存在于一个或多个容器的指定目录，该目录可以绕过联合文件系统，并具有以下功能：
  1.卷可以容器间共享和重用
  2.容器并不一定要和其它容器共享卷
  3.修改卷后会立即生效
  4.对卷的修改不会对镜像产生影响
  5.卷会一直存在，直到没有任何容器在使用它
    1. WORKDIR：工作目录，类似于cd命令
    格式：
    WORKDIR /path/to/workdir
示例：
    WORKDIR /a  (这时工作目录为/a)
    WORKDIR b  (这时工作目录为/a/b)
    WORKDIR c  (这时工作目录为/a/b/c)
注：
　　通过WORKDIR设置工作目录后，Dockerfile中其后的命令RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD、COPY等命令都会在该目录下执行。在使用docker run运行容器时，可以通过-w参数覆盖构建时所设置的工作目录。
    1. USER:指定运行容器时的用户名或 UID，后续的 RUN 也会使用指定用户。使用USER指定用户时，可以使用用户名、UID或GID，或是两者的组合。当服务不需要管理员权限时，可以通过该命令指定运行用户。并且可以在之前创建所需要的用户
    格式:
　　USER user
　　USER user:group
　　USER uid
　　USER uid:gid
　　USER user:gid
　　USER uid:group
 示例：
    　　USER www
 注：
　　使用USER指定用户后，Dockerfile中其后的命令RUN、CMD、ENTRYPOINT都将使用该用户。镜像构建完成后，通过docker run运行容器时，可以通过-u参数来覆盖所指定的用户。
    1. ARG：用于指定传递给构建运行时的变量
    格式：
    ARG <name>[=<default value>]
示例：
    ARG site
    ARG build_user=www
    1. ONBUILD：用于设置镜像触发器
    格式：
　　ONBUILD [INSTRUCTION]
示例：
　　ONBUILD ADD . /app/src
　　ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
注：
　　当所构建的镜像被用做其它镜像的基础镜像，该镜像中的触发器将会被钥触发

    最后图解


    image.png

    docker常用命令

    1. docker build
    docker build [OPTIONS] PATH | URL | -

--build-arg=[] :设置镜像创建时的变量；

--cpu-shares :设置 cpu 使用权重；

--cpu-period :限制 CPU CFS周期；

--cpu-quota :限制 CPU CFS配额；

--cpuset-cpus :指定使用的CPU id；

--cpuset-mems :指定使用的内存 id；

--disable-content-trust :忽略校验，默认开启；

-f :指定要使用的Dockerfile路径；

--force-rm :设置镜像过程中删除中间容器；

--isolation :使用容器隔离技术；

--label=[] :设置镜像使用的元数据；

-m :设置内存最大值；

--memory-swap :设置Swap的最大值为内存+swap，"-1"表示不限swap；

--no-cache :创建镜像的过程不使用缓存；

--pull :尝试去更新镜像的新版本；

--quiet, -q :安静模式，成功后只输出镜像 ID；

--rm :设置镜像成功后删除中间容器；

--shm-size :设置/dev/shm的大小，默认值是64M；

--ulimit :Ulimit配置。

--tag, -t: 镜像的名字及标签，通常 name:tag 或者 name 格式；可以在一次构建中为一个镜像设置多个标签。

--network: 默认 default。在构建期间设置RUN指令的网络模式
    1. docker run
    docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

-d, --detach=false， 指定容器运行于前台还是后台，默认为false
-i, --interactive=false， 打开STDIN，用于控制台交互
-t, --tty=false， 分配tty设备，该可以支持终端登录，默认为false
-u, --user=""， 指定容器的用户
-a, --attach=[]， 登录容器（必须是以docker run -d启动的容器）
-w, --workdir=""， 指定容器的工作目录
-c, --cpu-shares=0， 设置容器CPU权重，在CPU共享场景使用
-e, --env=[]， 指定环境变量，容器中可以使用该环境变量
-m, --memory=""， 指定容器的内存上限
-P, --publish-all=false， 指定容器暴露的端口
-p, --publish=[]， 指定容器暴露的端口
-h, --hostname=""， 指定容器的主机名
-v, --volume=[]， 给容器挂载存储卷，挂载到容器的某个目录
--volumes-from=[]， 给容器挂载其他容器上的卷，挂载到容器的某个目录
--cap-add=[]， 添加权限，权限清单详见：http://linux.die.net/man/7/capabilities
--cap-drop=[]， 删除权限，权限清单详见：http://linux.die.net/man/7/capabilities
--cidfile=""， 运行容器后，在指定文件中写入容器PID值，一种典型的监控系统用法
--cpuset=""， 设置容器可以使用哪些CPU，此参数可以用来容器独占CPU
--device=[]， 添加主机设备给容器，相当于设备直通
--dns=[]， 指定容器的dns服务器
--dns-search=[]， 指定容器的dns搜索域名，写入到容器的/etc/resolv.conf文件
--entrypoint=""， 覆盖image的入口点
--env-file=[]， 指定环境变量文件，文件格式为每行一个环境变量
--expose=[]， 指定容器暴露的端口，即修改镜像的暴露端口
--link=[]， 指定容器间的关联，使用其他容器的IP、env等信息
--lxc-conf=[]， 指定容器的配置文件，只有在指定--exec-driver=lxc时使用
--name=""， 指定容器名字，后续可以通过名字进行容器管理，links特性需要使用名字
--net="bridge"， 容器网络设置:
  bridge 使用docker daemon指定的网桥
  host //容器使用主机的网络
  container:NAME_or_ID >//使用其他容器的网路，共享IP和PORT等网络资源
  none 容器使用自己的网络（类似--net=bridge），但是不进行配置
--privileged=false， 指定容器是否为特权容器，特权容器拥有所有的capabilities
--restart="no"， 指定容器停止后的重启策略:
  no：容器退出时不重启
  on-failure：容器故障退出（返回值非零）时重启
  always：容器退出时总是重启
--rm=false， 指定容器停止后自动删除容器(不支持以docker run -d启动的容器)
--sig-proxy=true， 设置由代理接受并处理信号，但是SIGCHLD、SIGSTOP和SIGKILL不能被代理

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