docker===》介绍、安装、镜像的使用

一、docker介绍

Docker 是一个开源项目，诞生于 2013 年初，最初是 dotCloud 公司内部的一个业余项目。它基于 Google公司推出的 Go 语言实现。 项目后来加入了 Linux 基金会，遵从了 Apache 2.0 协议，项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，以至于 dotCloud 公司后来都改名为 Docker Inc。Redhat已经在其 RHEL6.5 中集中支持 Docker；Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用。Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。 Docker 的基础是 Linux 容LXC）等技术。在 LXC 的基础上 Docker进行了进一步的封装，让用户不需要去关心容器的管理，使得操作更为简便。用户操作 Docker 的容器就像操作一个快速轻量级的虚拟机一样简单。Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、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（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低

1.Docker 容器虚拟化的好处

在云时代，开发者创建的应用必须要能很方便地在网络上传播，也就是说应用必须脱离底层物理硬件的限制；同时必须满足“任何时间任何地点”可获取可使用的特点。因此，开发者们需要一种新型的创建分布式应用程序的方式，快速分发部署，而这正是 Docker 所能够提供的最大优势。Docker 提供了一种更为聪明的方式，通过容器来打包应用、解耦应用和运行平台。这意味着迁移的时候，只需要在新的服务器上启动需要的容器就可以了，无论新旧服务器是否是同一类别的平台。这无疑帮助我们节约了大量的宝贵时间，并降低部署过程出现问题的风险。

2.Docker 在开发和运维中的优势

对于开发和运维人员来说，最梦寐以求的效果可能就是一次创建和配置，之后可以在任意地方、任意时间让
应用正常运行，而 Docker 恰恰可以实现这一中级目标。具体来说，在开发和运维过程中，Docker 具有以下几
个方面的优势：

• 更快的交付和部署：使用 Docker，开发人员可以使用镜像来快速构建一套标准的开发环境；开发完之后，测试和运维人员可以直接使用完全相同的环境来部署代码。只要是开发测试过的代码，就可以确保在生产环境无缝运行。Docker 可以快速创建和删除容器，实现快速迭代，节约开发、测试及部署的时间。
• 更高效的利用资源：运行 Docker 容器不需要额外的虚拟化管理程序的支持，Docker 是内核级的虚拟化，可以实现更高的性能，同时对资源的额外需求很低，与传统的虚拟机方式相比，Docker 的性能要提高 1 ~ 2 个数量级
• 更轻松的迁移和扩展：Docker 容器几乎可以在任意的平台上运行，包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑等等，同时支持主流的操作系统发行版本。这种兼容性能让用户可以在不同的平台之间轻松的迁移应用。
• 更轻松的管理和更新：使用 Dockerfile，只需要小小的配置修改，就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都以增量的方式被分发和更新，从而实现自动化并且高效的容器管理。

3.Docker 与虚拟机的比较

作为一种轻量级的虚拟化方式，Docker 在运行应用上跟传统的虚拟机的方式相比具有如下显著优势：
 Docker 容器启动很快，启动和停止可以实现秒级，相比传统的虚拟机方式（分钟级）要快速很多。
 Docker 容器对系统资源需求很少，一台主机上可以同时运行数千个 Docker 容器。
 Docker 通过类似 git 设计理念的操作来方便用户获取、分发和更新应用镜像，存储复用，增量更新。
 Docker 通过 Dockerfile 支持灵活的自动化创建和部署机制，可以提高工作效率，并标准化流程。

特性	容器	虚拟机
启动速度快	秒级	分钟级
性能	接近原生	较好
内存	MB级	GB级
硬盘适应	MB级	GB级
运行密度	单台主机支持上千个	单台主机支持几个
隔离性	安全隔离	完全隔离
迁移	优秀	一般

虚拟机技术缺点

• 资源占用十分多
• 冗余步骤多
• 启动很慢
  容器化技术不是模拟的一个完整的操作系统

二、Docker 概念和使用

Docker 中有三个核心概念：镜像、容器和仓库。因此，准确把握这三大概念对于掌握 Docker 技术尤为重
要。

#1.镜像（Image）
Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统
(镜像就是启动一个容器的模板)

#2.容器（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。
（容器就是对外提供服务的进程。或者容器就是镜像启动起来的一个实例）

#3.仓库（Repository）
用来保存镜像的仓库。当我们构建好自己的镜像之后，需要存放在仓库中，当我们需要启动一个镜像时，可以在仓库中下载下来。
（仓库是用来存放镜像的地方）

底层原理

#1.docker是怎么工作的？
docker是一个CS结构的系统，docker的守护进程运行在主机上，通过socket从客户端访问！
dockerserver接收到dockerclient的指令，就会执行这个命令！

1.docker安装

#1.如果之前安装过docker，需要自行卸载
sudo yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine -y

#2.初始化系统环境
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

#3.安装yum源
wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://repo.huaweicloud.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

#4.
sed -i 's+download.docker.com+repo.huaweicloud.com/docker-ce+' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

#5.清空缓存
yum clean all
yum makecache

#6.安装docker
yum install docker-ce -y  #ce社区版  #ee企业版

#7.docker优化
打开阿里云官网  产品  --> 容器与中间件  -->  容器与镜像服务ACR --> 管理控制台 --> 镜像加速器 --> CentOS
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
    
    
  "registry-mirrors": ["https://8mh75mhz.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

#8.启动并设置开机自启
systemctl start --now docker
systemctl enable --now docker

#9.检查docker
   1)第一种方式
   docker run -d -P nginx
   2)第二种方式
   docker info

扩展：docker卸载

#1.卸载依赖
yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
#2.删除目录
rm -rf /var/lib/docker   #docker默认的工作路径


#3.镜像加速器（docker优化）
 - 登录阿里云找到容器镜像服务
 - 找到镜像加速地址
 - 配置使用

2.docker镜像相关命令

1）常用镜像仓库

#1.官方仓库：hub.docker.com
#2.自己的私有仓库：Harbor
#3.阿里云私有仓库：registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

2)探索镜像

#格式：
docker search [镜像名称]

#实例：
[root@docker ~]# docker search mysql

#参数
[root@docker ~]# docker search mysql --filter=STARS=3000   #搜索出来的镜像就是STARS大于3000的
NAME      DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
mysql     MySQL is a widely used, open-source relation…   10637     [OK]       
mariadb   MariaDB Server is a high performing open sou…   3991      [OK]  

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3）拉取镜像

#格式：
docker pull [镜像名称]

#实例：
[root@docker ~]# docker pull redis
Using default tag: latest  #如果不写tag.默认就是latest
latest: Pulling from library/redis
    #镜像层
a076a628af6f: Already exists 
f40dd07fe7be: Pull complete 
ce21c8a3dbee: Pull complete 
ee99c35818f8: Pull complete 
56b9a72e68ff: Pull complete 
3f703e7f380f: Pull complete 
    #镜像ID号（镜像ID号是全球唯一）
Digest: sha256:0f97c1c9daf5b69b93390ccbe8d3e2971617ec4801fd0882c72bf7cad3a13494   #签名
	#镜像下载状态
Status: Downloaded newer image for redis:latest
	#镜像的全称（镜像的tag）
docker.io/library/redis:latest

4)查看当前系统上有哪些镜像

#格式
docker images 或者 docker image ls

#参数
-q : 只显示镜像ID
[root@docker ~]# docker images -q
621ceef7494a
f6d0b4767a6c

5）获取镜像的详细信息

#格式
docker inspect [镜像名称或镜像ＩＤ]

#参数
-f : 格式化输出
[root@docker ~]# docker inspect -f '{
    
    {.Id}}' 621ceef7494a
sha256:621ceef7494adfcbe0e523593639f6625795cc0dc91a750629367a8c7b3ccebb
[root@docker ~]# docker inspect -f '{
    
    {.ContainerConfig.Hostname}}' redis
16535cfaf84a
#‘.’相当于linux里的根===路径

6）登录镜像仓库

#格式
docker login    #默认情况下，docker login登录的是官方仓库，如果登录其他镜像仓库则需要指定镜像仓库的URL连接。

#实例
[root@Centos7 ~]# docker login registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
        Username: yangyang091022
        Password: 
        WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
        Configure a credential helper to remove this warning. See
        https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

        Login Succeeded
	[root@Centos7 ~]# cat ~/.docker/config.json    #保存的登录信息
    {
    
    
        "auths": {
    
    
            "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com": {
    
    
                "auth": "eWFuZ3lhbmcwOTEwMjI6Y2hlbjE4NzkwMDcwODMw"
            }
        }
    }

# 参数
--username|-u : 指定用户名
--password|-p : 指定密码

7）为镜像添加标签

#镜像标签的构成
docker.io/library/redis:latest
docker.io  : 镜像仓库的URL
library    ：镜像仓库命名空间
redis	   : 镜像名称
latest	   : 镜像版本号

#打标签
	#格式
	docker tag [镜像ID]  镜像标签
	#实例
[root@Centos7 ~]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
redis        latest    621ceef7494a   2 months ago   104MB
nginx        latest    f6d0b4767a6c   2 months ago   133MB
[root@Centos7 ~]# docker tag 621ceef7494a registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/redis:v2
[root@Centos7 ~]# docker images  #改后查看（名字不同但是ID相同）
REPOSITORY                                        TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
redis                                             latest    621ceef7494a   2 months ago   104MB
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/redis   v2        621ceef7494a   2 months ago   104MB
nginx                                             latest    f6d0b4767a6c   2 months ago   133MB	

8）镜像上传

#格式
docker push [镜像标签]
注：要想上传镜像，首先得登录镜像仓库,其次设置对应镜像仓库的tag

#实例
[root@Centos7 ~]# docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/redis:v2
The push refers to repository [registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/redis]
3480f9cdd491: Pushed 
a24a292d0184: Pushed 
f927192cc30c: Pushed 
1450b8f0019c: Pushed 
8e14cb7841fa: Pushed 
cb42413394c4: Pushed 
v2: digest: sha256:7ef832c720188ac7898dbd8d1e237b0738e94f94fc7e981cb7b8efe84555e892 size: 1572

9）镜像的删除

#格式
docker rmi [镜像名称或者镜像ID]

#实例
[root@Centos7 ~]# docker rmi nginx
[root@Centos7 ~]# docker rmi nginx mysql redis  #删除多个镜像
[root@Centos7 ~]# docker rmi -f $(docker images -aq)  #删除全部的镜像

#参数
-f  : 强制删除
[root@Centos7 ~]# docker rmi -f nginx
    Untagged: nginx:latest
    Untagged: nginx@sha256:10b8cc432d56da8b61b070f4c7d2543a9ed17c2b23010b43af434fd40e2ca4aa
注：当有容器正在使用镜像时，强制删除镜像，只能删除镜像的所有tag, 不会删除镜像。

10）清空镜像

#格式
docker image prune

#实例
[root@Centos7 ~]# docker image prune
    WARNING! This will remove all dangling images.
    Are you sure you want to continue? [y/N] y
    Total reclaimed space: 0B

#参数
-a : 删除所有镜像
 [root@Centos7 ~]# docker image prune -a
WARNING! This will remove all images without at least one container associated to them.
Are you sure you want to continue? [y/N] y
Deleted Images:
untagged: redis:latest
untagged: redis@sha256:0f97c1c9daf5b69b93390ccbe8d3e2971617ec4801fd0882c72bf7cad3a13494
untagged: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/redis:v2
untagged: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/alvinos/redis@sha256:7ef832c720188ac7898dbd8d1e237b0738e94f94fc7e981cb7b8efe84555e892
deleted: sha256:621ceef7494adfcbe0e523593639f6625795cc0dc91a750629367a8c7b3ccebb
deleted: sha256:de66cfbf4712b8ba9ef292e08ef7487be26d9d21b350548e400ae351405d820e
deleted: sha256:79b2381e35429e8fc04d31b3445f069c22d288bf5c4cba7b7c10004ff78ae201
deleted: sha256:1d047d19be363b00139990d4d7f392dabdb0809dbc9d0fbe67c1f15b8caed27a
deleted: sha256:8c41f4e708c37059df28ae1cabc200a6db2fee45bd3a2cadcf70f2765bb68730
deleted: sha256:b51317bef36fe1900be48402c8a41fcd9cdb6b8950c10209f764473cb8323371

Total reclaimed space: 35.04MB

11）查看镜像历史（镜像的构建历史）

#格式
docker history [镜像ID或镜像名称]

#实例
[root@Centos7 ~]# docker history alpine
IMAGE          CREATED        CREATED BY                                      SIZE      COMMENT
7731472c3f2a   2 months ago   /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/sh"]              0B        
<missing>      2 months ago   /bin/sh -c #(nop) ADD file:edbe213ae0c825a5b…   5.61MB    

12）保存镜像（commit）

#格式 （保存正在运行的容器直接为镜像）
docker commit [容器ID|容器名称]

#实例
[root@Centos7 ~]# docker commit -a "Alvin" -m "这是一个docker镜像" -p be3b92e2886b  test:v1
sha256:4a06cd2af42877b5e2908073061f7ae1bf9e308a470bdfc0c6f906ef368aaed8
[root@Centos7 ~]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
test         v1        4a06cd2af428   5 seconds ago   104MB

#参数
-a:作者信息
-m:提交信息
-p:提交时，暂停容器运行

13）保存镜像（import/export）

# 保存正在运行的容器为镜像压缩包
## 保存容器为镜像
    #格式
	docker export [容器的ID] > [包名称]
	# 实例
		[root@Centos7 ~]# docker export be3b92e2886b > redis.tar  #保存镜像（打包）
        [root@Centos7 ~]# ll | grep redis
        -rw-r--r--. 1 root root 104178688 Mar 18 17:30 redis.tar
        [root@Centos7 ~]# gzip redis  #给镜像压缩

##导入镜像包 
    #格式
     docker import [包名称] [自定义镜像名称]
	# 实例
	[root@Centos7 ~]# docker import redis.tar test:v3
    sha256:7776db3402fb8d59f6121a3b1977b5e7016f4064cf59218fd1b06637cb0fca87
    [root@Centos7 ~]# docker images
    REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
    test         v3        7776db3402fb   6 seconds ago   101MB

14）保存镜像（save/load）

# 保存镜像为压缩包
# 保存镜像的格式：
	docker save [镜像名称|镜像ID] > [包名称]
    [root@Centos7 ~]# docker save 7731472c3f2a > apline.tar
    [root@Centos7 ~]# ll	
    -rw-r--r--. 1 root root   5888000 Mar 18 17:36 apline.tar
    [root@Centos7 ~]# docker save -o apline-two.tar 7731472c3f2a
    [root@Centos7 ~]# ll
    total 148692
    -rw-r--r--. 1 root root   5888000 Mar 18 17:36 apline.tar
    -rw-------. 1 root root   5888000 Mar 18 17:37 apline-two.tar

# 导入镜像的格式：
	docker load < [包名称]
	
	[root@Centos7 ~]# docker load < apline.tar 
    c04d1437198b: Loading layer [========================================>]   5.88MB/5.88MB
    Loaded image ID: sha256:7731472c3f2a25edbb9c085c78f42ec71259f2b83485aa60648276d408865839
    [root@Centos7 ~]# docker images
    REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
    <none>       <none>    7731472c3f2a   2 months ago     5.61MB

# 注：save/load保存镜像无法自定义镜像名称，save保存镜像时如果使用ID保存则load导入镜像无名称，使用名称导入时才有名称。
[root@Centos7 ~]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
busybox      latest    b97242f89c8a   2 months ago     1.23MB
[root@Centos7 ~]# docker save busybox:latest > busybox.tar
[root@Centos7 ~]# ll
total 150120
-rw-r--r--. 1 root root   1459200 Mar 18 17:43 busybox.tar
[root@Centos7 ~]# docker rmi b97242f89c8a
Untagged: busybox:latest
Untagged: busybox@sha256:c5439d7db88ab5423999530349d327b04279ad3161d7596d2126dfb5b02bfd1f
Deleted: sha256:b97242f89c8a29d13aea12843a08441a4bbfc33528f55b60366c1d8f6923d0d4
Deleted: sha256:0064d0478d0060343cb2888ff3e91e718f0bffe9994162e8a4b310adb2a5ff74
[root@Centos7 ~]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
[root@Centos7 ~]# docker load < busybox.tar 
0064d0478d00: Loading layer [==================================================>]   1.45MB/1.45MB
Loaded image: busybox:latest
[root@Centos7 ~]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
busybox      latest    b97242f89c8a   2 months ago     1.23MB

15）保存镜像三种方式的区别

1、export保存的镜像体积要小于save(save保存更完全，export保存会丢掉一些不必要的数据)
2、export可以重命名镜像名称而save则不行
3、save可以同时保存多个镜像而export则不行

16）显示docker的版本信息

[root@docker ~]# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           20.10.3
 API version:       1.41
 Go version:        go1.13.15
 Git commit:        48d30b5
 Built:             Fri Jan 29 14:34:14 2021
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default
 Experimental:      true

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          20.10.3
  API version:      1.41 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.13.15
  Git commit:       46229ca
  Built:            Fri Jan 29 14:32:37 2021
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.4.3
  GitCommit:        269548fa27e0089a8b8278fc4fc781d7f65a939b
 runc:
  Version:          1.0.0-rc92
  GitCommit:        ff819c7e9184c13b7c2607fe6c30ae19403a7aff
 docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad0

17）显示docker的系统信息（包括镜像和容器的数量）

[root@docker ~]# docker info
Client:
 Context:    default
 Debug Mode: false
 Plugins:
  app: Docker App (Docker Inc., v0.9.1-beta3)
  buildx: Build with BuildKit (Docker Inc., v0.5.1-docker)

Server:
 Containers: 3
  Running: 2
  Paused: 0
  Stopped: 1
 Images: 2
 Server Version: 20.10.3
 Storage Driver: overlay2
  Backing Filesystem: xfs
  Supports d_type: true
  Native Overlay Diff: true
 Logging Driver: json-file
 Cgroup Driver: cgroupfs
 Cgroup Version: 1
 Plugins:
  Volume: local
  Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
  Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
 Swarm: inactive
 Runtimes: io.containerd.runc.v2 io.containerd.runtime.v1.linux runc
 Default Runtime: runc
 Init Binary: docker-init
 containerd version: 269548fa27e0089a8b8278fc4fc781d7f65a939b
 runc version: ff819c7e9184c13b7c2607fe6c30ae19403a7aff
 init version: de40ad0
 Security Options:
  seccomp
   Profile: default
 Kernel Version: 3.10.0-693.el7.x86_64
 Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
 OSType: linux
 Architecture: x86_64
 CPUs: 1
 Total Memory: 976.3MiB
 Name: docker
 ID: 6PKL:52PK:HSTL:HIQS:2OFW:NNY4:5G4D:5EJY:QT7R:AZ4D:Q7FS:TZ6V
 Docker Root Dir: /var/lib/docker
 Debug Mode: false
 Registry: https://index.docker.io/v1/
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  127.0.0.0/8
 Registry Mirrors:
  https://8mh75mhz.mirror.aliyuncs.com/
 Live Restore Enabled: false

WARNING: IPv4 forwarding is disabled
WARNING: bridge-nf-call-iptables is disabled
WARNING: bridge-nf-call-ip6tables is disabled

18）万能帮助命令

[root@docker ~]# docker --help

Usage:  docker [OPTIONS] COMMAND

A self-sufficient runtime for containers

Options:
      --config string      Location of client config files (default
                           "/root/.docker")
  -c, --context string     Name of the context to use to connect to the
                           daemon (overrides DOCKER_HOST env var and default
                           context set with "docker context use")
  -D, --debug              Enable debug mode
  -H, --host list          Daemon socket(s) to connect to
  -l, --log-level string   Set the logging leve
  ..........