【One by one系列】一步步学习docker

Docker

Build,Ship and Anywhere

1.基本概念

Docker Client:Docker提供给用户的客户端，功能就是提供给用户一个终端，用户输入docker提供的命令来管理本地或者远程的服务器。
Docker Server:Docker Daemon是主要组成部分，Docker服务的守护进程，功能接受Docker Client发过来的指令请求，并按照相应的路由规则实现路由分发。
Docker Images:Docker镜像，类比电脑装系统的CD盘，只读的CD
Docker Registry:Docker Images的仓库，类比git，有私人的，有公共的，如github，docker提供了官方的Registry,Dock Hub
Docker Container:Docker 容器，在容器里，跑项目程序、消耗机器资源、提供服务的地方；容器（Docker Container）通过镜像（Docker Images）启动，在镜像的基础上运行程序。可以理解为容器提供了硬件环境，然后使用了镜像这些制作好的系统盘，再加上项目程序，跑起来就可以提供服务。

理解上图：搭载Docker的主机，通过Docker Client使用docker build docker pull docker run 让Docker Daemon从Docker Registry拉取Ubuntu，redis，nginx等镜像，然后通过这些镜像创建不同的容器

2.安装Docker

以CentOs为例：可以参考https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/

https://yq.aliyun.com/articles/110806?spm=5176.8351553.0.0.2206199170TjX9

安装辅助工具：

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

yum-utils:管理repository及扩展包的工具 (主要是针对repository)

device-mapper-persistent-data：Device Mapper支持Linux上的许多高级卷管理技术;

lvm2：逻辑卷管理工具；
添加软件源信息,这里使用Docker CE版本

从2017年3月开始docker在原来的基础上分为两个分支版本: Docker CE 和 Docker EE。Docker CE 即社区免费版，Docker EE 即企业版，强调安全，但需付费使用。

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

更新yum缓存：yum makecache fast
移除旧的版本

yum remove docker
安装

yum -y install docker-ce

启动

systemctl start docker

或者

#服务方式启动
service docker start
#设置开机启动
chkconfig docker on

测试运行hello-world

docker run hello-world
卸载：yum remove docker-ce rm -rf /var/lib/docker
问题：

解决方案

yum clean all

yum install docker-ce

3.docker基本操作

查看版本

docker version

查看镜像

docker images

docker image ls

查看容器

docker ps

拉取镜像

docker pull image-name

镜像放到容器中跑

docker run image-name

查看容器运行情况

docker ps -a

docker container ps

docker container ps -a

4.docker原理

4.1docker优势

docker image的体积小，ubuntu-100M+，小就意味着传输与分享方便
docker run 启动的耗时为0.
docker 占用资源少

想象一下如下场景把一个项目build成一个image，然后方便分发出去，别人拿到后也不用关心你的项目需要什么环境或者依赖，只要docker run一下就能运行。。而且速度很快，甚至在一台开发机都可以管理成百上千的container，没有业务处理的时候也不会占用你的系统资源。。。

4.2原理

4.2.1虚拟机 vs Docker容器

4.2.2Docker核心组件

AUFS(chroot) – 用来建立不同的操作系统和隔离运行时的硬盘空间
Namespace – 用来隔离Container的执行空间
Cgroup – 分配不同的硬件资源
SELinux – 用来保护linux的网络安全
Netlink – 用来让不同的Container之间的进程保持通信，话说docker是golang开发的，还记得golang中goroutine如何通信？
Netfilter – 建立Container埠為基礎的網路防火牆封包過濾
AppArmor – 保護Container的網路及執行安全
Linux Bridge – 讓不同Container或不同主機上的Container能溝通
等等·~等等~等等~

4.2.3术业有专攻

docker运用linux的技术走了捷径，不虚拟化任何硬件，而是对硬件资源在不同的容器中做了隔离，隔离使米格容器之间拥有了不同的环境（硬盘空间-网路-系统工具包），然后又可以共享需要的硬件资源（cpu-内存-系统内核），dokcer用的技术很多（如上），一项一项研究基本不可能，这也不是我们学习docker的目的，我们是让docker用于实际生产过程中，至于原理，了解即可，所以我们应该docker是怎么就能办到？

AUFS -> Another Union File System:AUFS的技术可以让多个文件目录union成一个新的目录，并且可以对这个新的目录进行读写操作。

如果你有一张只读的cd数据盘，但是你却想编辑里面的内容，你通常的做法是不是把内容拷贝到本地硬盘，然后再编辑。

但如果你可以利用AUFS技术，你就可以将硬盘中的一个空目录和你的cd数据盘进行union形成一个新的目录，接着你对这个目录读取，会得到的cd盘内的数据，当你对这个目录的内容进行编辑，编辑的内容AUFS会自动讲修改内容保存在你union的那个空目录内，当你再次读取的时候，AUFS也会将你硬盘中记录的改动内容优先于CD数据盘中的内容读取出来，这样对用户而言，这就完全是一个可编辑的目录内容了。——docker要的就是这个效果

想象一下docker的Image，其实也就是一个事先制作好的只读的文件目录，当我们要使用这个系统功能的时候，docker为我们开辟了一个新的文件夹和这个image做了union，提供给docker container做为系统运行的存储；

这个image里面已经包含了系统程序、工具软件、以及程序，当系统启动后产生的运行时文件（如logs、临时目录等）或新安装的软件都在这个新的文件夹内。

这样我们在启动一个container的时候，其实并没有加载镜像的过程，也不会像虚拟机一样需要安装一个系统这么负责，只是做了一次unoin，一切就和安装过系统的虚拟机同样使用了。

另外docker还提供了一个 docker commit 命令，这个命令可以随时将你现在的运行中的cantainer构建成一个新的image。

4.3docker命令补充

查看当前的container列表

docker ps -a

通过一个image生成一个新的image，包含container中的改动

docker commit container-id

5.docker加速镜像为阿里云

由于众所周知的原因，使用docker pull，命令下载镜像太慢了，默认是从国外的。

https://help.aliyun.com/document_detail/60743.html?spm=a2c4g.11186623.6.550.764e11be5adPKN

#阿里云镜像服务
https://help.aliyun.com/document_detail/60743.html?spm=a2c4g.11186623.6.550.764e11be5adPKN

#密码
在阿里云容器镜像服务控制台-默认实例-访问凭证取 修改即可

#镜像加速器可以提升docker官方镜像的速度
在阿里云容器镜像服务控制台-镜像中心-镜像加速器

6.docker实战-万物皆镜像

以nginx官方镜像为例https://hub.docker.com/_/nginx

6.1获取官方镜像：docker pull

docker pull nginx

6.2查看已有镜像：docker image ls

docker image ls

6.3查看镜像详情：docker image inspect

docker image inspect nginx

6.4运行容器：docker run

一个镜像可以跑多个容器

docker run --name nginx-test -d -p 8082:80 nginx

nginx-test 容器名称，独一无二，不能重复

-d 后台运行

-p 指定端口，宿主端口:容器内部端口

-p 80 随机映射一个宿主机端口,通过docker port nginx-test

-p ip::containerport 容器端口映射主机指定ip动态端口

-p ip:hostport:containerport

-P 暴露所有（容器开发的所有）端口

nginx 镜像名称，nginx:tag ，其中nginx默认nginx:latest ，是简写，其他版本，就需要nginx:版本号

宿主机ip：192.168.1.105

http://192.168.1.105:8082/

6.5查看运行中的容器：docker container ps

docker container ps
docker  ps

6.6查看所有的容器：docker container ps -a

docker container ps -a
docker  ps -a

6.7查看容器详情：docker container inspect

docker container inspect nginx-test

6.8进入容器：docker container exec

容器中必须运行有运行的程序，否则docker会把容器进程杀死，nginx是运行，如果只是一个linux系统的容器，会执行失败

docker container exec -it nginx-test /bin/bash

来吧，你可以在容器，为所欲为之为所欲为。

6.9退出容器：exit

exit

6.10删除容器

#停止容器
docker stop nginx-test

#删除容器
docker rm nginx-test

#强制删除容器
docker rm -f nginx-test

6.11挂载容器文件

#Mounts节点
docker container inspect nginx-test  
#容器中无Mounts节点，mysql有，nginx没有

#自主挂载
#1.创建一个文件
mkdir -p /docker-mount/nginx/conf

#2.查看容器文件的路径
cd /etc/nginx/conf.d/
more default.conf
#没错！，文件路径/etc/nginx/conf.d/default.conf
#2.把docker的文件挂载到宿主机上
docker cp nginx-test:/etc/nginx/conf.d/default.conf  /docker-mount/nginx/conf

#3.宿主机查看文件
 more docker-mount/nginx/conf/default.conf
 
 #4.编辑文件
vim docker-mount/nginx/conf/default.conf
#5.挂载至容器
docker run --name nginx-test -d -p 8080:80 -v docker-mount/nginx/conf/default.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf

6.12容器日志

docker logs nginx-test

6.13容器生命周期图

Docker的四种网络模式

1.Bridge 桥接模式，docker默认

#配置容器的主机名
docker run --name t1 --network bridge -h [自定义主机名] -it --rm busybox

#自定义DNS
docker run --name t1 --network bridge --dns 114.114 -it --rm busybox

#给host文件添加一条
docker run --name t1 --network bridge --add-host [hostname]：[ip] -it --rm busybox

2.Host

与宿主机一模一样不需要端口映射

3.None

不使用网络

4.Container

一个容器共享另外一个容器的network namespace,与host模式差不多，只是这里不是使用宿主机网络，而是使用的容器网络

配置docker0网络属性信息

vim /etc/docker/daemon.json

核心选项为bip，即bridge ip，用于指定docker0桥自身的ip地址；其他选项可以通过此地址计算出

7.生成镜像

方法一：更新

创建容器

docker run ..

修改容器

为所欲为

commit

docker commit -a="作者" 容器名称新镜像名称

方法二：dockerfile构建

构建docker镜像的源码
文本文档
docker build 自动执行命令行，自动构建docker镜像
注释
指令（不区分大小写），约定大写，参数小写
顺序执行

start

#FROM 基础镜像
FROM image-name:tag
LABEL author=carfield

#ADD 可以从网络上下载
ADD source-file dest-file
ADD URL 容器目录

#COPY 可以不用 与 ADD类似
COPY 宿主机文件 容器文件
#EXPOSE 暴露端口
EXPOSE 80/tcp
#ENTRYPOINT 容器内部生效
ENTRYPOINT ["<executable>","<param1>","<param2>"] 

#ENV 环境变量 key=value
ENV PATH 

#ARG 同ENV

#RUN 指定docker build过程中运行命令
RUN <command>

#WORKDIR 工作目录 执行目录
WORKDIR $

#ONBUILD 触发器：被作为基础镜像触发
ONBUILD 

#CMD 容器启动生效
CMD [""]

构建镜像docker build -t image-name:tags . 点.当前目录

#test
FROM centos

#镜像作者 元数据标签
LABEL author=carfield

#复制文件到镜像
ADD ... ...
ADD ... ...

#配置环境变量
ENV DOTNET 路径

#WORKDIR
WORKDIR ...

RUN yum -y install vim

VOLUME ["/data1"]

EXPOSE 8080

CMD ls

ENTRYPOINT ....

8.发布镜像

8.1登录阿里云容器镜像服务

8.2推送至阿里云

# 登录docker仓库
sudo docker login --username=[用户名] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
# 创建指定镜像的tag，归入某个仓库
sudo docker tag [镜像id] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxxx/xxx:[镜像版本号]
# 镜像推送至仓库
sudo docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxxx/xxx:[镜像版本号]

8.3拉取镜像

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxxx/xxx:v1

参考资料

https://www.cnblogs.com/edisonchou/p/dockerfile_inside_introduction.html 你必须知道的Dockerfile
https://yq.aliyun.com/articles/110806 Docker CE 镜像源站
https://blog.csdn.net/TMDUODUO/article/details/101094677 将docker下载镜像改为阿里云下载镜像
https://www.cnblogs.com/cac2020/p/11359412.html 【Docker学习之二】Docker部署安装
https://yq.aliyun.com/articles/63035 大白话Docker入门（一）
https://yq.aliyun.com/articles/63517 大白话Docker入门（二）