Docker安装与镜像的使用

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1、docker简介

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1.1 什么是docker

docker官网地址：https://docs.docker.com/

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 项目后来还加入了 Linux 基金会，并成立推动开放容器联盟（OCI）。

Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言进行开发实现，基于 Linux 内核的 cgroup，namespace，以及 OverlayFS 类的 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。最初实现是基于 LXC，从 0.7 版本以后开始去除 LXC，转而使用自行开发的 libcontainer，从 1.11 开始，则进一步演进为使用 runC 和 containerd。

Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

1.2 为什么要用docker

1.2.1 docker的优势

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

1.2.2 docker与传统虚拟机的比较

特性	docker	虚拟机
启动	秒级	分钟级
硬盘使用	一般为 MB	一般为 GB
性能	接近原生	弱于
系统支持量	单机支持上千个容器	一般几十个
隔离性	安全隔离	完全隔离

2、docker的核心概念

Docker 包括三个基本概念

• 镜像（Image）

• 容器（Container）

• 仓库（Repository）

理解了这三个概念，就理解了 Docker 的整个生命周期。

2.0 Docker架构

Docker使用客户端 - 服务器架构。Docker客户端与Docker守护程序交谈，该守护程序是大量的建筑，运行和分配您的Docker容器。Docker客户端和守护程序可以在同一系统上运行，或者您可以将Docker客户端连接到远程Docker守护程序。Docker客户端和守护进程使用REST API进行通信，通过UNIX套接字或网络接口。另一个Docker客户端是Docker撰写，可允许您使用由一组容器组成的应用程序。

2.1 镜像（Image）

Docker镜像类似于一个虚拟机镜像(xxx.iso), 可以将它理解为一个只读的模板!

例如, 一个镜像可以包含一个基本的操作系统环境, 里面仅安装了 Apache应用程序(或用户需要的其他软件). 可以把它称为Apache镜像.

镜像是创建Docker容器的基础.

通过版本管理和增量的文件系统, Docker提供了一套十分简单的机制来创建和更新现有的镜像, 用户甚至可以从网上下载一个已经做好的应用镜像, 并直接使用它.

2.2 容器（Container）

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。它可以启动、开始、停止、删除，而这些容器都是彼此相互隔离、互不可见的。

可以把容器看作一个简易版的 Linux 系统环境（包括 root 用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）以及运行在其中的应用程序打包而成的盒子。

注意:

• 镜像自身是只读的。

• 容器从镜像启动的时候，会在镜像的最上层创建一个可写层。

2.3 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

根据所存储的镜像公开分享与否， Docker 仓库可以分为公开仓库（Public)和私有仓库(Private)两种形式。

目前，最大的公开仓库是官方提供的 Docker Hub ，其中存放着数量庞大的镜像供用户下载。国内不少云服务提供商（如腾讯云 、 阿里云等）也提供了仓库的本地源，可以提供稳定的国内访问 。

当然，用户如果不希望公开分享自己的镜像文件， Docker 也支持用户在本地网络内创建一个只能自己访问的私有仓库。

当用户创建了自己的镜像之后就可以使用 push 命令将它上传到指定的公有或者私有仓库。这样用户下次在另外一台机器上使用该镜像时，只需要将其从仓库上 pull 下来就可以了。

3、Centos安装Docker引擎

Docker 目前支持 CentOS 7 及以后的版本, 内核版本必须是3.10.

查看操作系统版本: cat /etc/redhat-release

 [root@hadoop01 root]$ cat /etc/redhat-release
 CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)

查看内核版本: uname -r

 [root@hadoop01 root]$ uname -r
 3.10.0-862.el7.x86_64

3.1 卸载旧版本

官网说明：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

旧版本的 Docker 被叫做 docker 或 docker-engine，如果安装了旧版本的 Docker ，需要卸载掉它。

 sudo yum remove docker \
                   docker-client \
                   docker-client-latest \
                   docker-common \
                   docker-latest \
                   docker-latest-logrotate \
                   docker-logrotate \
                   docker-engine

 [root@hadoop01 root]$ sudo yum remove docker \
 >                   docker-client \
 >                   docker-client-latest \
 >                   docker-common \
 >                   docker-latest \
 >                   docker-latest-logrotate \
 >                   docker-logrotate \
 >                   docker-engine
 [sudo] duo 的密码：
 已加载插件：fastestmirror, langpacks
 参数 docker 没有匹配
 参数 docker-client 没有匹配
 参数 docker-client-latest 没有匹配
 参数 docker-common 没有匹配
 参数 docker-latest 没有匹配
 参数 docker-latest-logrotate 没有匹配
 参数 docker-logrotate 没有匹配
 参数 docker-engine 没有匹配
 不删除任何软件包

3.2 安装Docker方法一

官网安装地址：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

3.2.1 安装依赖的软件包

 sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

3.2.2 添加Docker文档版本的yum源

官方的yum源安装docker比较慢, 我们配置国内比较快的yum源(阿里云)

 sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

3.2.3 安装最新版本的docker引擎(社区版)

 sudo yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

3.3 安装Docker方法二：使用脚本自动安装

 curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

注意：自动安装脚本会自动检测系统信息并进行相应配置

 [root@hadoop01 root]$ curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun
 # Executing docker install script, commit: 93d2499759296ac1f9c510605fef85052a2c32be
 + sudo -E sh -c 'yum install -y -q yum-utils'
 + sudo -E sh -c 'yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docke        r-ce.repo'
 已加载插件：fastestmirror, langpacks
 adding repo from: https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
 grabbing file https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo to /etc/yum.repos.d/doc        ker-ce.repo
 repo saved to /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
 + '[' stable '!=' stable ']'
 + sudo -E sh -c 'yum makecache'
 已加载插件：fastestmirror, langpacks
 Loading mirror speeds from cached hostfile
  * base: mirrors.ustc.edu.cn
  * centos-sclo-rh: mirrors.ustc.edu.cn
  * centos-sclo-sclo: mirrors.ustc.edu.cn
  * extras: mirrors.ustc.edu.cn
  * updates: mirrors.ustc.edu.cn
 base                                                                           | 3.6 kB  00:00:00
 centos-sclo-rh                                                                 | 3.0 kB  00:00:00
 centos-sclo-sclo                                                               | 3.0 kB  00:00:00
 docker-ce-stable                                                               | 3.5 kB  00:00:00
 extras                                                                         | 2.9 kB  00:00:00
 updates                                                                        | 2.9 kB  00:00:00
 (1/12): docker-ce-stable/7/x86_64/filelists_db                                 |  29 kB  00:00:00
 (2/12): docker-ce-stable/7/x86_64/updateinfo                                   |   55 B  00:00:00
 (3/12): centos-sclo-sclo/x86_64/filelists_db                                   | 935 kB  00:00:00
 (4/12): centos-sclo-sclo/x86_64/other_db                                       | 185 kB  00:00:01
 (5/12): extras/7/x86_64/filelists_db                                           | 259 kB  00:00:00
 (6/12): docker-ce-stable/7/x86_64/primary_db                                   |  70 kB  00:00:01
 (7/12): docker-ce-stable/7/x86_64/other_db                                     | 122 kB  00:00:00
 (8/12): extras/7/x86_64/other_db                                               | 145 kB  00:00:00
 (9/12): updates/7/x86_64/filelists_db                                                  | 7.0 MB  00:00:09
 (10/12): centos-sclo-rh/x86_64/filelists_db                                            |  12 MB  00:00:13
 (11/12): updates/7/x86_64/other_db                                                     | 904 kB  00:00:13
 (12/12): centos-sclo-rh/x86_64/other_db                                                | 1.5 MB  00:00:15
 元数据缓存已建立
 + '[' -n '' ']'
 + sudo -E sh -c 'yum install -y -q docker-ce'
 warning: /var/cache/yum/x86_64/7/docker-ce-stable/packages/docker-ce-20.10.12-3.el7.x86_64.rpm: Header V4 RSA/SHA512 Signature, key ID 621e9f35: NOKEY
 docker-ce-20.10.12-3.el7.x86_64.rpm 的公钥尚未安装
 导入 GPG key 0x621E9F35:
  用户ID     : "Docker Release (CE rpm) <[email protected]>"
  指纹       : 060a 61c5 1b55 8a7f 742b 77aa c52f eb6b 621e 9f35
  来自       : https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg
 setsebool:  SELinux is disabled.
 + version_gte 20.10
 + '[' -z '' ']'
 + return 0
 + sudo -E sh -c 'yum install -y -q docker-ce-rootless-extras'
 软件包 docker-ce-rootless-extras-20.10.12-3.el7.x86_64 已安装并且是最新版本
 
 ================================================================================
 
 To run Docker as a non-privileged user, consider setting up the
 Docker daemon in rootless mode for your user:
 
     dockerd-rootless-setuptool.sh install
 
 Visit https://docs.docker.com/go/rootless/ to learn about rootless mode.
 
 
 To run the Docker daemon as a fully privileged service, but granting non-root
 users access, refer to https://docs.docker.com/go/daemon-access/
 
 WARNING: Access to the remote API on a privileged Docker daemon is equivalent
          to root access on the host. Refer to the 'Docker daemon attack surface'
          documentation for details: https://docs.docker.com/go/attack-surface/
 
 ================================================================================

3.4 启动docker服务

 sudo systemctl start docker

 [duo@hadoop01 hive]$ sudo systemctl start docker
 [duo@hadoop01 hive]$ ps -ef | grep docker
 root      28682      1  5 15:34 ?        00:00:00 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/conta             inerd.sock
 duo    28821   5782  0 15:35 pts/1    00:00:00 grep --color=auto docker

3.5 验证Docker是否可用

 sudo docker run hello-world

3.6 把普通用户添加到docker 组

每次使用docker的时候都需要使用root用户, 比较麻烦. 可用把普通用户添加到docker组, 避免每次都添加sudo.

退出当前shell, 重新进入shell, 使刚才的配置生效

 sudo usermod -aG docker duo

4、镜像基本操作

镜像是 Docker 三大核心概念中最重要的，自 Docker 诞生之日起镜像就是相关社区最为热门的关键词。Docker 运行容器前需要本地存在对应的镜像，如果镜像不存在Docker 会尝试先从默认镜像仓库下载，用户也可以通过配置， 使用自定义的镜像仓库。

4.1 列出本机镜像

docker images

 [duo@hadoop01 ~]$ docker images
 REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
 hello-world   latest    feb5d9fea6a5   3 months ago   13.3kB

说明:

• **REPOSITORY：**来源仓库

• **TAG：**镜像的标签信息, 表示镜像的版本. 只是标记, 并不能表示镜像内容

• **IMAGE ID：**镜像id, 唯一表示一个镜像. 如果两个镜像的 ID 相同， 说明它们实际上指向了同一 个镜像， 只是具有不同标签名称而已；

• **CREATED：**镜像的最后更新时间.

• **SIZE：**镜像大小

4.2 获取一个新镜像

当我们在本地主机上使用一个不存在的镜像时 Docker 就会自动下载这个镜像。如果我们想预先下载这个镜像，我们可以使用 docker pull 命令来下载它。

 docker pull hello-world

下载完成后, 可以使用这个镜像来运行容器

4.3 配置国内镜像源地址

下载镜像的时候, 默认是从官方地址下载, 服务器在国外, 速度比较慢, 可以换成国内镜像.

4.3.1 国内常用加速地址:

网易：http://hub-mirror.c.163.com

中国科技大学：https://docker.mirrors.ustc.edu.cn

阿里云容器服务：https://cr.console.aliyun.com/

4.3.2 配置方法

 sudo vim /etc/docker/daemon.json
 
 {
     "registry-mirrors": [
                                 "http://hub-mirror.c.163.com",
                                 "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
                                 "https://123456.mirror.aliyuncs.com"
                          ]
 }

4.3.3 说明:

1. 关于阿里云地址, 参考:

https://help.aliyun.com/document_detail/60750.html?spm=a2c4g.11186623.6.550.469742c75wmmC8

2. 重启 docker: sudo systemctl restart docker

3. 查看是否配置成功: docker info

[duo@hadoop01 ~]$ sudo systemctl restart docker
[duo@hadoop01 ~]$ docker info
 Client:
  Context:    default
  Debug Mode: false
  Plugins:
   app: Docker App (Docker Inc., v0.9.1-beta3)
   buildx: Docker Buildx (Docker Inc., v0.7.1-docker)
   scan: Docker Scan (Docker Inc., v0.12.0)
 
 Server:
  Containers: 0
   Running: 0
   Paused: 0
   Stopped: 0
  Images: 1
  Server Version: 20.10.12
  Storage Driver: overlay2
   Backing Filesystem: extfs
   Supports d_type: true
   Native Overlay Diff: true
   userxattr: false
  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: runc io.containerd.runc.v2 io.containerd.runtime.v1.linux
  Default Runtime: runc
  Init Binary: docker-init
  containerd version: 7b11cfaabd73bb80907dd23182b9347b4245eb5d
  runc version: v1.0.2-0-g52b36a2
  init version: de40ad0
  Security Options:
   seccomp
    Profile: default
  Kernel Version: 3.10.0-862.el7.x86_64
  Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
  OSType: linux
  Architecture: x86_64
  CPUs: 8
  Total Memory: 8.951GiB
  Name: hadoop01
  ID: 7K5E:P6N4:DSUM:5NP6:CJ3X:YQBH:NFP4:DMXO:YCZX:7VCR:ZYGN:335N
  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:
   http://hub-mirror.c.163.com/
   https://docker.mirrors.ustc.edu.cn/
   https://813o9nus.mirror.aliyuncs.com/
  Live Restore Enabled: false

4.4 搜索镜像

 docker search hello-world

4.5 删除镜像

• 使用tag删除镜像

docker rmi hello-world:latest

注意:

1. 如果删除的时候报错: 有容器使用了该镜像, 则需要先删除使用过该镜像的容器, 才能删除该镜像.

2. 删除容器, 再删镜像

 [root@hadoop01 ~]# docker ps -a
 fb528db4c681
 [root@hadoop01 ~]# docker ps -aq | xargs docker rm -f
 fb528db4c681

• 使用id删除镜像

 [duo@hadoop01 ~]$ docker images
 REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
 hello-world   latest    feb5d9fea6a5   3 months ago   13.3kB
 
 [duo@hadoop01 ~]$ docker rmi feb5d9fea6a5
 Error response from daemon: conflict: unable to delete feb5d9fea6a5 (must be forced) - image is being used by stopped container 0bf028f38463
 
 [duo@hadoop01 ~]$ docker ps -a
 CONTAINER ID   IMAGE         COMMAND    CREATED              STATUS                          PORTS     NAMES
 0bf028f38463   hello-world   "/hello"   About a minute ago   Exited (0) About a minute ago             dazzling_wescoff
 
 [duo@hadoop01 ~]$ docker ps -aq
 0bf028f38463
 
 [duo@hadoop01 ~]$ docker rm -f 0bf028f38463
 0bf028f38463
 
 [duo@hadoop01 ~]$ docker ps -aq
 
 [duo@hadoop01 ~]$ docker rmi feb5d9fea6a5
 Untagged: hello-world:latest
 Untagged: hello-world@sha256:2498fce14358aa50ead0cc6c19990fc6ff866ce72aeb5546e1d59caac3d0d60f
 Deleted: sha256:feb5d9fea6a5e9606aa995e879d862b825965ba48de054caab5ef356dc6b3412
 Deleted: sha256:e07ee1baac5fae6a26f30cabfe54a36d3402f96afda318fe0a96cec4ca393359

• 清理镜像

使用 Docker 一段时间后，系统中可能会遗留一些临时的镜像文件，以及一些没有被使用的镜像，可以通过 docker image prune -f 命令来进行清理。