https://blog.csdn.net/zsh2050/article/details/83005085
虚拟化技术无疑是云计算的核心技术，而容器虚拟化方案，更是充分利用了操作系统已有的机制和特性，可以实现轻量级的虚拟化。Docker无疑是其中的佼佼者。
一.Docker的核心概念
1.镜像(Image)
可以将它理解为一个面向Docker引擎的只读模板，包含了文件系统。
2.容器(Container)
容器是镜像的一个运行实例。Docker容器类似于一个轻量级的沙箱，Docker利用容器来运行和隔离应用。容器是从镜像创建的应用运行实例，这些容器都是相互隔离的。镜像自身是只读的，容器从镜像启动的时候，Docker会在镜像的最上层创建一个可写层，镜像本身将保持不变。
3.仓库(Repository)
Docker仓库类似于代码仓库，是Docker集中存放镜像文件的场所。
二.Docker核心技术
Docker引擎的基础是Linux容器(Linux Containers, LXC)技术。从操作系统功能上看，Docker底层依赖的核心技术主要包括以下几部分：
1.命名空间(Namespaces)
每个容器都可以拥有自己单独的命名空间，运行在其中的应用都像是在独立的操作系统中运行一样。命名空间保证了容器之间彼此互不影响。在操作系统中，所有资源都是进程共享的。要实现虚拟化，除了要实现对内存、CPU、网络IO、硬盘IO、存储空间等的限制外，还要实现文件系统、网络、PID、IPC等的相互隔离。随着Linux系统对于命名空间功能的逐步完善，已经实现了这些需求，让进程在彼此隔离的命名空间中运行。
2.控制组(Control Groups)
控制组(CGroups)是Linux内核的一个特性，主要用来对共享资源进行隔离、限制、审计等，可以提供对容器的内存、CPU、磁盘IO等资源进行限制。对Docker来说控制组最重要的功能是根据组的命名空间执行组之间进程、网络连接、文件系统等资源的隔离。
3.联合文件系统(Union File Systems)
联合文件系统(UnionFS)是一种轻量级的高性能分层文件系统，它支持将文件系统中的修改信息作为一次提交，并层层叠加。联合文件系统是实现Docker镜像的技术基础。
4.虚拟网络支持
Docker的网络实现是利用了Linux上的网络命名空间和虚拟网络设备。
三.Docker技术要点
1.容器：
(a)容器的名称是唯一的。
(b)当Docker容器中指定的应用终结时，容器也自动终止。
(c)docker run添加 -d参数，使容器以守护态运行，添加 --rm 标记，容器终止后会立刻删除。--rm和-d不能同时使用。
2.数据卷：
(a)Docker挂载数据卷的默认权限是读写（rw）,用户也可以通过，ro指定为只读。
(b)直接挂载文件到容器，可能造成inode改变，导致错误，所以推荐挂载目录。
(c)可以从其它已经挂载了容器卷的容器来挂载数据卷。如果删除了挂载的容器，数据卷并不会被自动删除。
(d)通过--privileged=true解决volume访问权限问题。
3.Dockerfile
(a)每个Dockerfile只能有一条CMD命令，如果指定多条，只有最后一条会被执行。如果容器启动时指定了运行命令，则会覆盖掉CMD命令。
(b)每个Dockerfile只能有一条ENYRTPOINT命令，如果指定多条，只有最后一条会被执行。ENYRTPOINT命令，不可被docker run提供的参数覆盖。ENTRYPOINT指令指定的内容必须是前台运行的。
(c)每运行一条RUN指令，镜像添加新的一层，并提交。
(d)dockerfile中的EXPOSE指令指定端口，如果没做映射docker会随机指定一个端口映射。
4.网络
(a)默认情况下，容器可以主动访问外部网络，但外部网络无法访问到容器。
(b)外部访问容器内应用，可以在Docker启动时，通过-P或-p参数来指定端口映射。
(c)docker默认是允许container互通，通过-icc=false关闭互通。一旦关闭了互通，只能通过-link name:alias命令连接指定container。
(d)使用link会在/etc/hosts中生成对应的ip映射，这样会通过主机别名而不是ip进行访问，这样的好处是可以防止ip变化。
https://www.jianshu.com/p/e8884f522408
1. docker是什么?
Dockers是有能力打包应用程序及其虚拟容器，可以在任何Linux服务器上运行的依赖性工具，这有助于实现灵活性和便携性，应用程序在任何地方都可以运行，无论是公有云、私有云、单机等。假设你写的某个代码依赖了很多三方库，甚至mysql等多个数据库，那么通过docker可以快速的把代码部署到目标机器而节省了环境搭建的环节。
2. linux下安装docker
wget https://get.docker.com -O docker.sh
sudo bash docker.sh
# 推荐设置添加镜像源，否则可能出现docker pull时失败的情况。
echo "DOCKER_OPTS="$DOCKER_OPTS --registry-mirror=http://f2d6cb40.m.daocloud.io"" | sudo tee -a /etc/default/docker
这是官网推荐的安装脚本，会自动安装docker-ce的最新稳定版本。支持常见的很多发行版,比如centos7,fedora,debian,ubuntu等。详情看docker.sh那个脚本。
3. Dockerfile
ddocker build配合Dockerfile生成镜像，生成的镜像可以用于发布到网上传播，比如hub.docker.com中就有很多编译好的docker镜像。下面展示最简单的hello world的镜像如何生成,注意一点后面docker build时会尝试将当前文件夹下所有内容发送到docker服务作为上下文，所以建议单独新建一个文件夹，并在其中新建一个文件名为Dockerfile，填入以下内容:
# 下面内容会基于bionic版本的ubuntu作为基础镜像
FROM ubuntu:bionic
MAINTAINER spring
# 每个docker镜像需要一个入口点，也就是运行时运行的程序
ENTRYPOINT ["/bin/echo", "Hello world"]
后面通过docker build编译，通过docker run运行:
[root@centos hello]# sudo docker build -t hello .
Sending build context to Docker daemon 2.048kB
Step 1/3 : FROM ubuntu:bionic
---> ea4c82dcd15a
Step 2/3 : MAINTAINER spring
---> Running in dc34172ee1bb
Removing intermediate container dc34172ee1bb
---> 1898011b7a45
Step 3/3 : ENTRYPOINT ["/bin/echo", "Hello world"]
---> Running in 52c83794a370
Removing intermediate container 52c83794a370
---> 33c4e1f5d398
Successfully built 33c4e1f5d398
Successfully tagged hello:latest
[root@centos hello]# sudo docker run hello
Hello world
但是事实上Dockerfile能定义的东西有很多，比如当我使用mysql镜像时，我需要传入宿主机的某个文件夹做用于存放数据库真实数据，此时需要VOLUME指令。同时mysql是需要供别的服务使用的，此时就需要EXPOSE开放指定端口。下面的Dockerfile是我项目中实际在使用的(不要尝试编译这份配置，只是做个示范):
FROM ubuntu:bionic
MAINTAINER spring
USER 0
COPY libcrypto.so.1.1 /usr/local/lib/
COPY config.json /app/
COPY server /app/
RUN ldconfig
VOLUME ["/mnt/data","/data"]
EXPOSE 80
WORKDIR "/app"
ENTRYPOINT ["/app/server"]
4. docker镜像与docker容器
docker镜像的获得有多种方法:
- 如果公司内部有docker仓库，则使用docker login登陆，并使用docker pull获取镜像。
- docker官方提供一个公共仓库: hub.docker.com,在这个网站找到想要的镜像后不需要login可以直接pull。
- 使用docker build构建属于自己的镜像。
docker images命令可以查看本地已有的docker镜像。这里image概念如同OOP中的class，当需要使用某个镜像时需要将类实例化，也就是这里的docker create命令，就得到了container(容器)。针对docker 容器常见的操作有docker start,docker stop,docker rm等。但在很多情况下，使用docker create之后都希望立即启动它,所以就有了docker run，它相当于docker create和docker start的合并。
5. docker-compose服务编排
docker-compose的出现只怪上面的docker命令太难搞了,特别对于有对于多个服务要一起启动时就更崩溃了。但是在我实践过程中发现，除了hello world这种不用带任何参数的docker可以一行一行敲以外，其他容器都会有文件夹映射，端口映射等很多其他参数，在这种情况下你使用docker run就想直接找块豆腐撞死。
docker-compose的安装:
url="https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)"
sudo wget "$url" -O /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
示范一个项目中正在使用的docker-compose.yml配置文件:
version: "3"
services:
evidence:
container_name: server
image: "xxxxxx:1.0"
volumes:
- /data:/data:rw
ports:
- "80:80"
environment:
- TOKEN_URL=http://192.168.1.2
- DATA_DIR=/data
restart: always
总的概念上讲与上面的Dockerfile类似,只是换了一下语法，后续就可以通过docker-compose up -d启动服务并放置于后台运行,通过docker-compose down停止这些服务。当然docker-compose的功能远远不止如此，项目中常用的还有depends_on控制关联服务器的启动，使用networks将各个服务置于一个网段,也可以给每个容器配置静态ip地址等等。
6.知识点总结
1.linux中docker的安装（务必不要使用snap版本的docker，有深坑!!!!）
2.使用Dockerfile编译自己的docker镜像
3.docker基本概念:仓库，镜像，容器。docker常用命令: create,start,stop,rm,rmi,run,logs,inspect等等。
4.使用docker-compose部署docker服务。尽量使用environment传递参数,不要使用config文件再映射到容器的做法。
2019年1月23日更新(docker镜像中文乱码):
- 以debian:9这个docker镜像为例，默认情况下无法输入中文而且显示中文乱码,此时在构建镜像时需要在Dockerfile里面添加:
ENV LANG C.UTF-8,即可解决中文乱码问题。
Docker知识点总结
一. docker介绍：
是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。
1.一个完整的docker组成部分：1.dockerClient客户端，2.docker Daemon守护进程，3.docker Image镜像，4.dockerContainer容器
2.Docker和KVM的对比
kvm: 1.虚拟机;2.使用复杂；3.启动过程慢（分钟）；4.模板文件大；5.和物理机完全隔离；6.模拟的是一个完成系统，可以登入并实现管理。
docker：1.直接虚拟出一个用户空间；2.使用简单；3.启动非常快（秒级）；4.模板文件小；5.在一定程度上和物理机隔离；6.仅仅是模拟一部分用户空间，不方便管理。
3.docker使用理由
1.快速部署服务；2.实现隔离；3.让一个主机运行多个容器；4.提高开发效率；5.实现软件的跨平台。
二.docker镜像的操作命令
1.docker search nginx 查看注册表中是否有nginx镜像 2.docker image pull nginx 下载nginx镜像 3.docker image ls 查看本地镜像 4.docker image load < redis-img.tar.gz 导入redis镜像 5.docker image save nginx > nginx.tar.gz 导出nginx镜像 6.dcker inspect nginx 显示nginx镜像的详细信息 7.docker image rm nginx 删除镜像 8.docker push ip/nginx:v1 推送镜像nginx到本地仓库 9.docker tag nginx nginx:v1 给镜像nginx标记标签v1 10.docker history nginx 查看镜像nginx的历史构建信息
三.docker容器的操作命令
1.docker run -d redis 后台启动容器 2.docker ps 查看启动的容器 3.docker stop/start redis 停止/启动容器 4.docker exec -it redis bash 登入容器（常用用法） 5.docker rm -f redis 删除容器 6.docker rm $(docker ps -aq) 删除全部已退出的容器
四.docker端口映射的四种方法(外网访问容器服务)
1.将容器中的一个端口映射成宿主机中的一个随机端口
命令：docker run -d -P httpd (P大写)
2. 将容器中的一个端口映射成宿主机中的一个端口
命令：docker run -d -p 1234:80 httpd
3. 将容器中的一个端口映射成宿主机中的一个特定网卡上的随机端口
命令：docker run -d -p 10.220.5.13: :80 httpd
4. 将容器中的一个端口映射成宿主机中的一个特定网卡上的一个端口
命令：docker run -d -p 10.220.5.13:80:80 httpd
五.数据卷Volume
1.功能和特性：
容器中数据的持久存储；容器间资源共享；容器的迁移；
对数据卷的修改会立马生效；对数据卷的更新，不会影响镜像；
2.数据卷Volume共享方式（3种）
(1).Bind mount volume：用户需要明确指定容器中的目录和宿主机中的哪个目录进行绑定
主要实现命令：docker run -it -v /ken:/data/ busybox
(2).Docker Management Volume：docker daemon自行管理将容器中的目录和宿主机中的哪个目录进行绑定
主要实现命令：docker run -it -v /data/ busybox
(3).基于一个现有容器实现多个容器之间文件共享
主要实现命令：docker run -it --volume-from ken1(启动的容器) busybox [提前启动一个容器]
3.volume生命周期管理
(1).备份
因为volume 实际上是 host 文件系统中的目录和文件，所以 volume 的备份实际上是对文件系统的备份
(2).恢复
volume 的恢复也很简单，如果数据损坏了，直接用之前备份的数据拷贝到 /ken 就可以了。
(3).迁移
如果我们想使用httpd,那就涉及到数据迁移，方法是：
1.docker stop 当前容器；
2.启动新版本容器并mount原有volume(docker run -d -v /ken:/var/www/html httpd) 这里要确认新版本的默认数据路径是否发生改变
(4).销毁
对于 docker managed volume，在执行 docker rm 删除容器时可以带上 -v 参数，docker 会将容器使用到的 volume 一并删除，但前提是没有其他容器 mount 该 volume，目的是保护数据，非常合理。
如果删除容器时没有带 -v 呢？这样就会产生孤儿 volume。可用docker volume ls 查看。如果想批量删除孤儿 volume，可以执行：docker volume rm $(docker volume ls -q)
六.实现容器的底层技术
cgroup:实现资源限额；namespace实现资源隔
1.对内存限制：docker run -it -m 512 busybox
2.对cpu限制：docker run -c 1024 httpd
Namespace:主要有六种资源：Mount,UTS,IPC,PID,Network和User
Mount namespace:让容器看上去拥有整个文件系统；
UST namespace:让容器有自己的hostname
IPC namespace:让容器拥有自己的共享内存和信号量来实现进程间通信，而不会与host和其他容器的IPC混在一起
PID namespace:容器在host中以进程形式运行。容器拥有自己独立的一套PID。
Network namespace:让容器拥有自己独立的网卡，IP，路由等资源。
User namespace:让容器能够管理自己的用户，host不能看到容器创建的用户。
七.docker镜像构建的两种方式：
1.docker commit构建镜像
三步：运行容器，修改容器，将容器保存为新的容器
如：docker run -it centos(进入容器)>yum install vim -y(容器里下载)>docker commit container id centos-vim(推出容器运行，使用commit存为新的镜像)
注意：但是docker不建议使用这种方式创建镜像，原因如下：
这是一种手工创建镜像的方式，容器出错，而且效率低且可重复性弱
更重要的是。使用者并不知道镜像是如何创建出来的。里面是否有恶意程序
2.Dockerfile构建镜像
(1).Dockerfile常用命令：
FROM:指定base镜像
COPY:将文件从build context复制到镜像
ADD：与copy类似，不同的是，如果复制的是归档文件(tar,zip,tgz,xz),文件会被自动解压到dest.
ENV:设置环境变量，环境变量可被后面的指令使用
EXPOSE:指定容器中的进程监听某个端口，docker可以将该端口暴露出来
VOLUME:将文件或目录声明为volume
WORKDIR:为后面的run,entpypint,add,copy指令设置镜像中的当前工作目录（容器目录）
RUN:在容器中运行指定的命令
CMD:容器启动时运行指定的命令。Dockerfile中可以有多个CMD指令，但只有最后一个生效。CMD可以被docker run 之后的参数替换。
ENTRYPOINT:设置容器启动时的命令。Dockerfile中可以有多个ENTRYPOINT，但只有最后一个生效，CMD或者docker run之后的参数会被当作参数传递给ENTRYPOINT.
(2)Dockerfile演示
3.RUN,CMD,ENTRYPOINT区别
RUN:执行命令创建新的镜像层，RUN经常用于安装软件包
CMD:设置容器启动后默认执行的命令及参数，但CMD能够被docker run后面跟的命令行参数替换
ENTRYPOINT:配置容器启动时运行的命令
(1).使用 RUN 指令安装应用和软件包，构建镜像。
(2).如果 Docker 镜像的用途是运行应用程序或服务，比如运行一个 MySQL，应该优先使用 Exec 格式的 ENTRYPOINT 指令。CMD 可为 ENTRYPOINT 提供额外的默认参数，同时可利用 docker run 命令行替换默认参数。
(3).如果想为容器设置默认的启动命令，可使用 CMD 指令。用户可在 docker run 命令行中替换此默认命令。
八.Docker网络
1.docker的四种网络模式
(1).bridge模式：docker网络隔离基于网络命名空间，在物理机上创建docker容器时会为每一个docker容器分配网络命名空间，并且把容器IP桥接到物理机的虚拟网桥上。
(2).none模式：此模式下创建容器是不会为容器配置任何网络参数的，如：容器网卡、IP、通信路由等，全部需要自己去配置。
(3).host模式：此模式创建的容器没有自己独立的网络命名空间，是和物理机共享一个Network Namespace，并且共享物理机的所有端口与IP，并且这个模式认为是不安全的。
(4).container模式：此模式和host模式很类似，只是此模式创建容器共享的是其他容器的IP和端口而不是物理机，此模式容器自身是不会配置网络和端口，创建此模式容器进去后，你会发现里边的IP是你所指定的那个容器IP并且端口也是共享的，而且其它还是互相隔离的，如进程等。
2.自定义网络
除了none,host,bridge这三个自动创建的网络，用户也可以根据业务需要创建user-defined 网络。
创建命令：docker network create --driver bridge ken
创建网段时指定—subset和—gateway参数：docker network create –driver bridge –subnet 172.21.0.0/16 --gateway 172.21.0.1 ken1
容器使用新定义的网络：docker run –it –network=ken1 busybox
指定分配IP： docker run -it –network=ken1 –ip=172.121.0.7 busybox
3.容器间通信
容器之间可通过 IP，Docker DNS Server 或 joined 容器三种方式通信。
(1)通过IP通信：处于同一网段的容器间可以通信；如果两个容器处于不同网段，可以通过给一个容器添加另一个容器所处网段的网卡，命令为：docker network connect ken1 container1(现有容器)
(2)Docker DNS server通信：通过 IP 访问容器虽然满足了通信的需求，但还是不够灵活。因为我们在部署应用之前可能无法确定 IP，部署之后再指定要访问的 IP 会比较麻烦。对于这个问题，可以通过 docker 自带的 DNS 服务解决。方法很很简单，在启动容器时给容器命名就可以，访问直接ping
容器名即可。但要注意：使用 docker DNS 有个限制：只能在 user-defined 网络中使用
(3)joined容器：joined 容器非常特别，它可以使两个或多个容器共享一个网络栈，共享网卡和配置信息。实现如下：先启动一个名为web1的容器，然后再创建busybox容器并通过—network=container:web1 指定jointed容器为web1。这时busybox和web1的网卡mac地址与IP完全一样。
joined 容器非常适合以下场景：
1.不同容器中的程序希望通过 loopback 高效快速地通信，比如 web server 与 app server。
2.希望监控其他容器的网络流量，比如运行在独立容器中的网络监控程序。
4.容器与外界交互
(1).容器访问外部世界：只要宿主机可以访问外网，默认容器时可以访问外网的；
(2).外部世界访问容器：通过端口映射来。
九.docker公共&本地镜像仓库
1.公共镜像仓库—Docker Hub
2.搭建本地的registry
(1) 运行registry容器 docker run -d -p 5000:5000 -v /test:/var/lib/registry registry:2
(2) 通过docker tag重命名镜像，使之与registry匹配
Docker tag httpd 172.20.10.2:5000/httpd:v1
(3) 修改damon.json文件
在文件中添加：”insecure-registries”:[“172.20.10.2:5000”]
(4) 重启docker和容器
(5) 上传镜像
Docker push 172.20.10.2:5000/httpd:v1
(6) 从其他主机进行下载镜像
Docker pull 172.20.10.2:5000/httpd:v1
十.docker容器监控
1.自带的监控命令：ps,top,stats
2.weave scope监控：Weave Scope 的最大特点是会自动生成一张 Docker 容器地图，让我们能够直观地理解、监控和控制容器。还可以监控多主机，只需在主机上安装weave scope。
十一.docker日志管理
1.docker logs
2.ELK:开源的日志管理方案。
Elasticsearch：一个近乎实时查询的全文搜索引擎。Elasticsearch 的设计目标就是要能够处理和搜索巨量的日志数据。
Logstash：读取原始日志，并对其进行分析和过滤，然后将其转发给其他组件（比如 Elasticsearch）进行索引或存储。Logstash 支持丰富的 Input和Output 类型，能够处理各种应用的日志。Kibana：一个基于 JavaScript 的 Web 图形界面程序，专门用于可视化 Elasticsearch 的数据。Kibana 能够查询 Elasticsearch 并通过丰富的图表展示结果。用户可以创建 Dashboard 来监控系统的日志
3.ELK日志处理流程：
Logstash 负责从各个 Docker 容器中提取日志，Logstash将日志转发到Elasticsearch 进行索引和保存，Kibana 分析和可视化数据。
4.Filebeat
ELK 提供了一个配套小工具 Filebeat，它能将指定路径下的日志文件转发给 ELK。同时 Filebeat 很聪明，它会监控日志文件，当日志更新时，Filebeat 会将新的内容发送给 ELK。
在配置filebeat时，配置文件/etc/filebeat/filebeat.yml中需告诉filebeat两件事：1.监控哪些日志？2.将日志发送到哪？
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下面是基础教程