Docker 容器与镜像管理

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帮助:

docker -h

我们可以看到运行结果如下图所示。如果之前有学习过 docker 相关知识的同学，可能会发现一些不一样的地方。即下图中标出的 Management commands 和 Commands。在 1.13 版本之前，docker 并没有 Mangement commands。

在 Docker 1.12 CLI 中大约有四十个左右的顶级命令，这些命令没有经过任何组织，显得十分混乱，对于新手来说，学习它们并不轻松。

而在 Docker 1.13 中将命令进行分组，就得到如上图中所示的 Management Commands。例如经常使用的容器的一些相关命令：

# 创建一个新的容器，下面分别为 Commands 和 Management Commands，作用相同
docker create
docker container create

# 显示容器列表
docker ps
docker container ls

# 在一个新的容器中运行一个命令
docker run
docker container run

...

如上所示，对于新的命令而言相比于旧命令明显更具有可读性。并且在实验环境中的 docker 版本以及最新版本中两者都是有效的命令，所以在这里我们将一些常用的命令，及其对应的 Management Commands 命令都列举出来，方便大家在后续的学习过程中可以进行参考。

docker-commands.png

查看容器列表可以使用如下命令：

docker container ls [OPTIONS]

或者旧的命令

docker ps [OPTIONS]

在使用命令时，我们可以使用一些可选的配置项 [OPTIONS]。

• -a 显示所有的容器

• -q 仅显示 ID

• -s 显示总的文件大小

这些配置项对于上述的两个命令都是有效的，在后面的内容不会再特殊说明。

默认情况下，直接使用该命令仅显示正在运行的容器，如下所示：

$ docker container ls

此处输入图片的描述

此时并没有处于运行中的容器，所以显示为空。我们可以使用 -a 参数，来显示所有的容器，并加上 -s 选项，显示大小，命令如下：

$ docker container ls -a -s

容器

#显示运行的容器
docker ps
docker  container ls
# 显示所有容器
docker ps -a
# 显示容器id 
docker ps -aq
# 显示容器大小
docker ps -a -s
docker container ls  -as

docker run
首先，我们回顾在上一节使用到的 docker run hello-world 命令，该命令的格式为：

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND]
对应于 Management Commands 的命令为：

docker container run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND]
上述两个命令的作用相同，docker run 命令会在指定的镜像 IMAGE 上创建一个可写的容器（因为镜像是只读的），然后开始运行指定的命令 [COMMAND]。

一些常用的配置项为：

-i 或 --interactive， 交互模式

-t 或 --tty， 分配一个 pseudo-TTY，即伪终端

--rm 在容器退出后自动移除

-p 将容器的端口映射到主机

-v 或 --volume， 指定数据卷

对于指定镜像而言，首先会在本地查找，找不到时将从镜像仓库中下载

镜像下载完成后，通过镜像启动容器，并运行 echo "hello shiyanlou" 命令，输出运行结果之后退出。

在执行命令之后，容器就会退出，如果我们需要一个保持运行的容器，最简单的方法就是给这个容器一个可以保持运行的命令或者应用，比如 bash，例如我们在 ubunutu 容器中运行 /bin/bash 命令：

$ docker container run -i -t ubuntu /bin/bash
对于交互式的进程而言（例如这里的 bash），必须将 -i 和 -t 参数一起使用，才能为容器进程分配一个伪终端，通常我们会直接使用 -it。

退出伪终端方式:

1. 直接使用 exit 命令，这时候 bash 程序终止，容器进入到停止状态

2. 使用组合键退出，容器仍然保持运行的状态，可以再次连接到这个 bash 中，组合键是 ctrl + p 和 ctrl +q。即先同时按下 ctrl 和 p 键，再同时按 ctrl 和 q 键。就可以退出

#重新登入容器伪终端
docker attach <container_id>

docker run

首先，我们回顾在上一节使用到的 docker run hello-world 命令，该命令的格式为：

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND]

对应于 Management Commands 的命令为：

docker container run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND]

上述两个命令的作用相同，docker run 命令会在指定的镜像 IMAGE 上创建一个可写的容器（因为镜像是只读的），然后开始运行指定的命令 [COMMAND]。

一些常用的配置项为：

• -i 或 --interactive， 交互模式

• -t 或 --tty， 分配一个 pseudo-TTY，即伪终端

• --rm 在容器退出后自动移除

• -p 将容器的端口映射到主机

• -v 或 --volume， 指定数据卷

关于该命令的详细参数较多，并且大多数参数在很多命令中的意义是相同的，将在后面的内容中使用到时进行相应的介绍。

我们指定 busybox 镜像，然后运行命令 echo "hello shiyanlou" 命令，如下所示：

$ docker container run busybox echo "hello shiyanlou"

此处输入图片的描述

在上图中，我们可以看到该命令执行的过程：

1. 对于指定镜像而言，首先会在本地查找，找不到时将从镜像仓库中下载

2. 镜像下载完成后，通过镜像启动容器，并运行 echo "hello shiyanlou" 命令，输出运行结果之后退出。

在执行命令之后，容器就会退出，如果我们需要一个保持运行的容器，最简单的方法就是给这个容器一个可以保持运行的命令或者应用，比如 bash，例如我们在 ubunutu 容器中运行 /bin/bash 命令：

$ docker container run -i -t ubuntu /bin/bash

对于交互式的进程而言（例如这里的 bash），必须将 -i 和 -t 参数一起使用，才能为容器进程分配一个伪终端，通常我们会直接使用 -it。

此处输入图片的描述

如上所示，我们已经进入到分配的终端中了，这时如果我们需要退出 bash，可以使用以下两种方式，它们的效果完全不同：

1. 直接使用 exit 命令，这时候 bash 程序终止，容器进入到停止状态

2. 使用组合键退出，容器仍然保持运行的状态，可以再次连接到这个 bash 中，组合键是 ctrl + p 和 ctrl +q。即先同时按下 ctrl 和 p 键，再同时按 ctrl和 q 键。就可以退出

这里我们使用第二种方式，然后使用 docker container ls 命令，可以看到该容器仍然处于运行中。

docker container create

严格意义上来讲，docker run 命令的作用并不是创建一个容器，而是在一个新的容器中运行一个命令。而用于创建一个新容器的命令为

docker container create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

或者使用旧的

docker create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

该命令会在指定的镜像 IMAGE 上创建一个可写容器层，并 准备 运行指定的命令。需要着重强调的是，这里是准备运行，并不是立即运行。即该命令只创建容器，并不会运行容器。

一些常见的配置项如下所示：

• --name 指定一个容器名称，未指定时，会随机产生一个名字。

• --hostname 设置容器的主机名

• --mac-address 设置 MAC 地址

• --ulimit 设置 Ulimit 选项。

关于上述提到的 ulimit，我们可以通过其对容器运行时的一些资源进行限制。ulimit 是一种 linux 系统的内建功能，一些简单的描述，可以参考 https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-ulimit/ ，而对于在下面我们将要设置的部分值的含义，可以参考https://access.redhat.com/solutions/61334 。

除此之外，关于创建容器，我们还可以设置有关存储和网络的详细内容，将会在下一节的内容中进行介绍。

如下示例，我们指定容器的名字为 shiyanlou，主机名为 shiyanlou，设置相应的 MAC地址，并通过 ulimit 设置最大进程数（1024:2048 分别代表软硬资源限制，详细内容可以参考上面的链接），使用 ubuntu 的镜像，并运行 bash：

$ docker container create --name shiyanlou --hostname shiyanlou --mac-address 00:01:02:03:04:05 --ulimit nproc=1024:2048 -it ubuntu /bin/bash

此处输入图片的描述

此时，容器创建成功后，会打印该容器的 ID，这里需要简单说明一下，在 docker中，容器的标识有三种比较常见的标识方式：

• UUID 长标识符，例如 1f6789f885029dbdd4a6426d7b950996a5bcc1ccec9f8185240313aa1badeaff

• UUID 短标识符，从长标识符开始，只要不与其它标识符冲突，可以从头开始，任意选用位数，例如针对上面的长标识符，可以使用 1f，1f678 等等

• Name 最后一种方式即是使用容器的名字

在容器创建成功后，我们可以查看其运行状态，使用如下命令：

# 此时该容器并未运行，需要使用 -a 参数
$ docker container ls -a

此处输入图片的描述

新创建的容器的状态 (STATUS) 为 Created，并且其容器名被设置为对应的值

查看容器的详细信息可以使用如下命令：

docker container inspect [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

或者旧的

docker inspect [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

例如我们查看刚刚创建的容器的详细信息就可以使用以下命令：

# 使用容器名
$ docker container inspect shiyanlou

# 使用 ID ，因生成的 ID 不同，需要修改为相应的 ID
$ docker container inspect 1f6789

$ docker container inspect 1f6

例如，我们查看刚刚创建的名为 shiyanlou的容器的 MAC 地址，就可以使用如下命令：

$ docker container inspect shiyanlou | grep "00:01"

此处输入图片的描述

docker run 实际是通过镜像 新创建一个容器然后执行命令

docker create 单纯根据镜像创建容器

docker stat <container_name>
实时显示容器状况

容器的启动命令为：

docker container start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

对于上面我们创建的容器而言，此时处于 Created 状态，需要使用如下命令启动它：

$ docker container start shiyanlou

此处输入图片的描述

此时，运行一个容器我们分成了两个步骤，即创建和启动，使用的命令如下：

# 创建
$ docker container create --name shiyanlou --hostname shiyanlou --mac-address 00:01:02:03:04:05 --ulimit nproc=1024:2048 -it ubuntu /bin/bash

# 启动
$ docker container start shiyanlou

上述的两个命令如果我们使用 docker container run 只需要一步即可，即此时 run 命令同时完成了 create 及 start 操作：

$ docker container run --name shiyanlou --hostname shiyanlou --mac-address 00:01:02:03:04:05 --ulimit nproc=1024:2048 -it ubuntu /bin/bash

除此之外，上面的 run 命令还完成一些其它的操作，例如没有镜像时会 pull 镜像，使用 -it 参数时完成了 attach 操作（后面会学习该操作），使用 --rm 参数在容器退出后还会完成 container rm 操作。

run 命令是一个综合性的命令，如果能够熟练的使用它可以简化很多步骤，但是其使用方式较为复杂

启动之后，暂停容器可以使用如下命令：

# 暂停一个或多个容器
docker container stop [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

# 暂停一个或多个容器中的所有进程
docker container pause CONTAINER [CONTAINER...]

上述两个命令的区别在于一个是暂停容器中的进程，而另外一个是暂停容器，例如，我们使用 stop 停止刚刚启动的容器就可以使用如下命令：

$ docker container stop shiyanlou

# 查看容器的状态
$ docker container ls -a

此处输入图片的描述

如上图所示，容器被暂停后，此时处于 Exited 状态。

注意 docker attach 后 需要敲一次回车才有输出

docker pause / unpause 暂停/恢复 容器内所有进程

除了上面介绍的一些命令之外，还有很多其它的命令，下面简单描述

获取日志

获取容器的输出信息可以使用如下命令：

docker container logs [OPTIONS] CONTAINER

常用的配置项有：

• -t 或 --timestamps 显示时间戳

• -f 实时输出，类似于 tail -f

如下所示，我们查看刚刚创建的容器的日志，使用如下命令：

$ docker container logs -tf shiyanlou

显示进程

除了获取日志之外，还可以显示运行中的容器的进程信息，例如查看刚刚创建的容器的进程信息：

$ docker container top shiyanlou

此处输入图片的描述

需要注意的是，该命令对于并未运行的容器是无效的

查看修改

查看相对于镜像的文件系统来说，容器中做了哪些改变，可以使用如下命令：

docker container diff shiyanlou

例如我们在 shiyanlou 容器中创建一个文件，就可以使用 diff 命令查看到相应的修改：

[图片上传中...(image-800183-1533115979338-1)]

重启

重启容器可以使用如下命令：

docker container restart shiyanlou

执行命令

除了使用 docker container run 来创建容器并在容器里执行命令之外，我们还可以在一个已经处于运行中的容器中执行命令，使用如下格式：

docker container exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]

例如，我们在刚刚创建的容器中执行 echo "test_exec" 命令，就可以使用如下命令：

$ docker container exec shiyanlou echo "test_exec"

此处输入图片的描述

删除容器

删除容器的命令：

docker container rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

需要注意的是，在删除容器后，在容器中进行的操作并不会持久化到镜像中

镜像仓库Repository

镜像仓库（Repository）用于存放镜像，每个仓库都有其唯一地址，类似于网址。镜像仓库需要托管在某个 Registry，Registry 的作用类似于 GitHub。Docker 提供了一个官方的 Registry，官方 Registry 里的镜像仓库地址可以省去前面的域名前缀，其它 Registry 里的镜像仓库地址必须要指定域名前缀，以保证唯一性。

镜像仓库地址后面可以跟一个 TAG。比如一个镜像名称 ubuntu:14.04，冒号前面的 ubuntu 是镜像仓库地址（由于是官方 Registry 里的，可以省略域名前缀），后面的 14.04是 TAG，TAG 通常设置为镜像的版本号。

Docker 镜像是分层存储的，每一个镜像都由多层组成。镜像之间会共享一些相同的层，从而可以减小所有镜像占用的存储空间。对于实验环境中的 docker 来说，其使用的存储驱动是 aufs，如下图所示：

此处输入图片的描述

aufs 是一种联合文件系统（UnionFS），理解其原理对于我们理解 Docker 镜像比较有帮助，有兴趣的同学可以学习 Linux 文件系统之 aufs。

docker images
docker image ls
docker image ls ubuntu

查看镜像信息

docker inspect ubuntu

从仓库中拉取镜像的命令如下：

docker pull [OPTIONS] NAME[:TAG|@DIGEST]

比较常用的配置参数为 -a，代表下载仓库中所有 TAG 的镜像，默认只下载 latest TAG 的镜像。

如果要下载 ubuntu:14.04 镜像，可使用如下命令：

$ docker image pull ubuntu:14.04

此处输入图片的描述

对于 pull 下来的镜像，具体的保存路径为 /var/lib/docker。

commit

此时，对于我们 pull 的新镜像 ubuntu:14.04 来说，如果我们需要对其进行更新，可以创建一个容器，在容器中进行修改，然后将修改提交到一个新的镜像中。

提交修改使用如下命令：

docker container commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

该命令从一个修改过的容器创建一个新的镜像。例如，我们运行一个容器，然后在其中创建一个文件，最后使用 commit 命令：

# 使用 run 创建运行一个新命令
$ docker container run -it --name shiyanlou001 busybox /bin/sh

# 在运行的容器中创建两个文件，test1 和 test2
touch test1 test2

# 使用 ctrl + p  及  ctrl+q 键退出

# 使用提交命令，提交容器 shiyanlou001 的修改到镜像 busybox:test 中
$ docker container commit shiyanlou001 busybox:test

# 查看通过提交创建的镜像
$ docker image ls busybox

此处输入图片的描述

通过上述操作我们创建了一个新的镜像，但是本方法不推荐在生产环境使用，因为这种方式的可维护性很差。推荐的创建镜像的方法是使用 Dockerfile，修改镜像可通过修改 Dockerfile，然后使用新的 Dockerfile 来构建新的镜像。

BUILD

docker 可以从一个 Dockerfile 文件中读取指令来构建镜像。 Dockerfile 是一个包含用户构建镜像所需命令的文本文件。在 创建好该文件后，我们可以使用如下命令来构建镜像：

docker image build [OPTIONS] PATH | URL

构建镜像的第一件事是将 Dockerfile 文件所在目录下的所有内容发送给 Docker 守护进程。所以最好创建一个新的目录，在其中保存 Dockerfile，并在其中添加构建镜像所需的其它文件。

对于一个 Dockerfile 文件内容来说，基本语法格式如下所示：

# Comment
INSTRUCTION arguments

使用 # 号作为注释，指令（INSTRUCTION）不区分大小写，但是为了可读性，一般将其大写。Dockerfile 中的指令一般包含下面几个部分：

1. 基础镜像：以哪个镜像为基础进行制作，使用 FROM 指令来指定基础镜像，一个 Dockerfile 必须以 FROM 指令启动。

2. 维护者信息：可以指定该 Dockerfile编写人的姓名及邮箱，使用 MAINTAINER 指令。

3. 镜像操作命令：对基础镜像进行修改的命令，比如安装新的软件，进行配置等，常见的是 RUN 命令。

4. 容器启动命令：基于该镜像的容器启动时需要执行的命令，常见的是 CMD 命令或 ENTRYPOINT

下面是一个最基本的 Dockerfile：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:14.04

# 维护者信息
MAINTAINER shiyanlou/shiyanlou001@simplecloud.cn

# 镜像操作命令
RUN apt-get -yqq update && apt-get install -yqq apache2

# 容器启动命令
CMD ["/usr/sbin/apache2ctl", "-D", "FOREGROUND"]

通过阅读上述内容中我们熟悉的一些 linux指令，可以很容易的知道该 Dockerfile 将创建一个 apache 镜像。

其中 FROM 指定基础镜像。RUN 命令默认使用 /bin/sh，并使用 root 权限执行。CMD命令也是默认在 /bin/sh 中执行，但是只能有一条 CMD 指令，如果有多条则只有最后一条会被执行。

下面我们创建一个空目录，在其中编辑 Dockerfile 文件，然后基于此文件构建一个新的镜像：

# 首先创建目录并切换目录
$ mkdir /home/shiyanlou/test1 && cd /home/shiyanlou/test1

# 编辑 Dockerfile 文件，默认文件名为 `Dockerfile`，也可以使用其它值，使用其它值需要在构建时通过 `-f` 参数指定，这里我们使用默认值。并在其中添加上述示例的内容
$ vim Dockerfile

# 使用 build 命令，`-t` 参数指定新的镜像
$ docker image build -t shiyanlou:1.0 .

此处输入图片的描述

在执行构建命令后，需要花费一些时间来完成构建。在运行结束后，最后查看新创建的镜像：

此处输入图片的描述

在构建完成后，我们可以使用该镜像启动一个容器来运行 apache 服务，运行如下命令：

# 使用 -p 参数将本机的 8000 端口映射到容器中的 80 端口上。
$ docker container run -d -p 8000:80 --name shiyanlou002 shiyanlou:1.0

此处输入图片的描述

此时，容器启动成功后，并且配置了端口映射，我们就可以通过本机的 8000 端口访问容器 shiyanlou002 中的 apache 服务了。我们打开浏览器，输入 localhost:8000，显示结果如下图：

此处输入图片的描述

更多有关于 Dockerfile 文件格式的信息可以参考官方文档 https://docs.docker.com/engine/reference/builder/