Docker | 学习总结

Docker | 学习总结

1. docker 架构

2. 环境安装

docker分为企业版(EE)和社区版(CE)，社区版链接 docker-ce

有3种常用的安装方式：

• vagrant + VirtualBox
• docker-machine + VirtualBox
• docker playground

推荐安装 vagrant + VirtualBox 快速搭建 docker host，不推荐直接使用 Docker for Mac

# 初始化 Vagrantfile 文件
$ vagrant init centos/7
# 安装 centos7 虚拟机
$ vagrant up
# ssh进入虚拟机
$ vagrant ssh

> sudo yum update
> exit # 退出

vagrant 虚拟机镜像管理

$ vagrant status
# 停止
$ vagrant halt
# 删除
$ vagrant destroy

(1) 【推荐】虚拟机中 docker 安装方式1

按照官方教程安装 docker https://docs.docker.com/engine/install/centos/ 并验证

# 查看docker版本
$ sudo docker version
$ sudo docker info
# 启动 docker
$ sudo systemctl start docker
# $ sudo docker run hello-world

(2) 虚拟机中 docker 安装方式2

还可以直接通过配置 Vagrantfile 文件

config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-engine
    sudo yum install -y yum-utils
    sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
    sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
    sudo systemctl start docker
SHELL

然后启动

$ vagrant up

(3) docker-machine工具

可以不通过 vagrant 创建虚拟机，但是同样依赖 virtualbox

# 创建 docker - demo
$ docker-machine create demo
$ docker-machine ls
$ docker-machine ssh demo
$ exit
$ docker-machine stop demo
$ docker-machine env demo

3. image 镜像

image 的获取途径

• Dockerfile 构建
• pull from registry —— dockerhub

镜像由多层组成，容器其实就是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里做的任何文件改动，都会写到这个读写层里。如果容器删除了，最上面的读写层也就删除了，改动也就丢失了。可以通过 docker history <ID/NAME> 查看镜像中各层内容及大小，每层对应着 Dockerfile 中的一条指令。

3.1 查看镜像

$ docker image ls

3.2 查找镜像

$ docker search hello-world

字段	含义
NAME	名称
DESCRIPTION	描述
STARTS	星星的数量
OFFICIAL	是否官方源

3.3 拉取镜像

$ docker pull docker.io/hello-world
# docker 官方提供的 image 文件都放在 docker.io 默认组里，可以省略
$ docker pull hello-world

3.4 删除镜像

$ docker rmi hello-world

3.5 其他

命令	含义	案例
history	查看镜像历史	docker history imageName
inspect	显示一个或多个镜像详细信息	docker inspect imageName
push	推送一个镜像到镜像仓库	docker push imageName
prune	移除未使用的镜像，没有被标记或补任何容器引用	docker image prune
tag	标记本地镜像，将其归入某一仓库	docker image tag imageName/repository:tag
build	根据Dockerfile构建镜像
export
import
save
load

4. container 容器

4.1 container 命令总览

命令	含义	案例
run	从镜像运行一个容器	docker run ubuntu /bin/echo 'hello-world'
ls	列出容器	docker container ls
inspect	显示一个或多个容器详细信息	docker inspect
attach	要attach上去的容器必须正在运行，可以同时连接上同一个container来共享屏幕	docker attach
stats	显示容器资源使用统计	docker container stats
top	显示一个容器运行的进程	docker container top
update	显示一个容器运行的进程	docker container update
port	更新一个或多个容器配置	docker container port
ps	查看当前运行的容器	docker ps -a -l
kill containerId	终止容器(发送SIGKILL )	docker kill containerId
rm containerId	删除容器	docker rm containerId
start containerId	启动已经生成、已经停止运行的容器文件	docker start containerId
stop containerId	终止容器运行 (发送 SIGTERM )	docker stop containerId
logs containerId	查看 docker 容器的输出	docker logs containerId
exec containerId	进入一个正在运行的 docker 容器执行命令	docker container exec -it containerId /bin/bash
cp containerId	从正在运行的 Docker 容器里面，将文件拷贝到本机	docker container cp containerId:app/package.json .
commit containerId	创建一个新镜像来自一个容器	docker commit -a "victors" -m "test" abcd123efg test:v1

4.2 从 image 运行容器

docker run 命令会从 image 文件生成一个正在运行的容器实例，若发现本地没有指定的 image 文件，就会从 Docker Hub 仓库自动抓取。

# 启动镜像 ubuntu 并在启动的容器里执行命令 /bin/echo "Hello world"
$ docker run ubuntu /bin/echo "Hello world"
# 运行交互式的容器，允许对容器内的标准输入(STDIN)进行交互
$ docker run -it ubuntu /bin/bash
# 可以通过运行exit命令或者使用 CTRL+D 来退出容器

输出提示以后，hello world 会停止运行，容器自动终止(有些容器不会自动终止)，关闭容器并不会删除容器文件，只是容器停止运行。

Docker以ubuntu镜像创建一个新容器，然后在容器里执行 bin/echo "Hello world"，然后输出结果

参数	含义
-i --interactive	交互式
-t --tty	分配一个伪终端
-d --detach	运行容器到后台
-a --attach list	附加到运行的容器
-e --env list	设置环境变量
-p --publish list	发布容器端口到主机
-P	--publish-all
--mount mount	挂载宿主机分区到容器
-v --volumn list	挂载宿主机分区到容器

4.3 启动容器

$ docker start [containerId]

4.4 停止容器

$ docker stop [containerId]

4.5 进入一个容器 attach

$ docker attach [containerID]

4.6 进入运行中的容器 exec

$ docker container -exec -it [containerID] /bin/bash
$ docker exec -it [containerID] ip a # 打印容器ip

4.7 查看容器

$ docker ps
# 显示所有的容器，包括已停止的
$ docker container ls -a
# 显示最新的那个容器
$ docker container ls -l

字段	含义
CONTAINER ID	容器ID
IMAGE	使用的镜像
COMMAND	使用的命令
CREATED	创建时间
STATUS	状态
PORTS	端口号
NAMES	自动分配的名称

4.8 后台运行容器

$ docker run --detach centos ping www.csxiaoyao.com
# 查看 docker 容器的输出
$ docker logs --follow abcd123efg

4.9 kill

$ docker kill abcd123efg

4.10 删除容器

# 删除容器
$ docker rm [containerId]
# 删除镜像
$ docker rmi [imageId]
# 删除所有停止运行的容器
$ docker rm $(docker ps -a -q)

4.11 拷贝文件

$ docker container cp [containerId] /README.md .

4.12 自动删除

$ docker run --rm ubuntu /bin/bash

4.13 容器资源限制

--memory 、--cpu-shares 设置内存和权重

$ docker run --cpu-shares=10 --memory=200M xxx/ubuntu-stress --vm 1 --verbose

4.14 查看容器内进程

$ docker top [CONTAINER ID/NAMES]

5. 制作个性化镜像 commit

# $ docker commit -m "test commit" -a "csxiaoyao" [containerId] csxiaoyao/testimage:1.0.0
$ docker commit -m "test commit" -a "csxiaoyao" [containerId] csxiaoyao/testimage:latest
$ docker image ls
$ docker run csxiaoyao/testimage /bin/bash
$ docker rm [containerId]
$ docker rmi [imageId]

6. Dockerfile

Docker 的镜像是用一层一层的文件组成的，docker inspect 命令可以查看镜像或容器

$ docker inspect centos

6.1 Dockerfile 语法总览

命令	含义	案例
FROM	继承的镜像	FROM node
LABEL	定义 image 的 metadata，类似注释	LABEL version="1.0"
COPY	从宿主机拷贝文件	COPY ./app /app
ADD	拷贝文件或目录到镜像中，如果是URL或者压缩包会自动下载和解压	ADD https://xxx.com/file.tar.gz /var/www/html
WORKDIR	设置 RUN CMD ENTRYPOINT COPY ADD 的工作目录	WORKDIR /app
RUN	编译打包阶段运行命令，创建新的 layer，尽量合并一行，避免无用分层	RUN npm install
CMD	容器运行阶段运行命令，可被 docker run 参数覆盖	CMD npm run start
ENTRYPOINT	配置容器启动时运行的命令	ENTRYPOINT /bin/bash -c '/start.sh'
MAINTAINER	作者	MAINTAINER csxiaoyao
EXPOSE	暴露端口	EXPOSE 3000
ENV	设置容器内环境变量	ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD 19931128
VOLUME	指定容器挂载点到宿主自动生成的目录或其它容器	VOLUME "/var/lib/mysql"
USER	为 RUN CMD 和 ENTRYPOINT 执行命令指定运行用户	USER csxiaoyao
HEALTHCHECK	健康检查	HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s --retries=3 CMS curl -f htp://localhost
ARG	在构建镜像时指定一些参数	ARG user

FROM，尽量使用官方 image 作为 base image

FROM centos  # 制作 base image
FROM ubuntu:14.04

LABEL，定义 image 的 Metadata，类似注释，不可少

LABEL version="1.0"
LABEL description="test"

RUN，执行命令并创建新的 Image Layer，尽量合并一行，避免无用分层，为了美观，复杂的 RUN 可使用反斜线换行

RUN yum update && yum install -y vim \
    python-dev

WORKDIR，不要用 RUN cd，尽量用绝对路径

WORKDIR /test
WORKDIR demo
RUN pwd      # 输出 /test/demos

ADD / COPY，把本地文件添加到指定位置，ADD 相比 COPY 还可以自动解压缩，添加远程文件/目录使用 curl / wget

ADD test.tar.gz /  # 添加到根目录并解压
WORKDIR /root
ADD hello test/    # /root/test/hellos

ENV，常量，增强可维护性

ENV MYSQL_VERSION 5.6  # 设置常量
RUN apt-get install -y mysql-server="${MYSQL_VERSION}" \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

CMD，设置容器启动后默认执行的命令和参数，若 docker run 指定了其他命令，CMD 会被忽略，若定义了多个 CMD，只有最后一个会执行

两种写法：shell (完整的一行)、exec (参数数组的形式)

...
CMD ["python", "app.py"]

ENTRYPOINT，设置容器启动时运行的命令，让容器以应用程序或服务的形式运行，不会被忽略，推荐写一个 shell 脚本作为 entrypoint

COPY docker-entrypoint.sh /usr/local/bin/
ENTRYPOINT ["./docker-entrypoint.sh"]
CMD ["mongod"]

6.2 忽略文件 .dockerignore

用于记录需要排除(不打包到 image 中)的文件的路径

.git
node_modules

6.3 demo

6.3.1 demo1

# 安装 npm
# 安装 node
$ npm install n -g
$ n latest
$ npm init -y
$ vi server.js
# ...

编写名为 Dockerfile 的文件

FROM node
COPY ./app /app
WORKDIR /app
RUN npm install
EXPOSE 3000
CMD node server.js

6.3.2 demo2

准备工作，本地app目录下新建 express 项目

$ npm install express-generator -g
$ express app

编写名为 Dockerfile 的文件

FROM node
COPY ./app /app
WORKDIR /app
RUN npm install
EXPOSE 3000
CMD npm start

6.3.3 指令说明

• FROM 该镜像继承的镜像
• COPY 将当前目录下app目录下面的文件拷贝到image里的/app目录中
• WORKDIR 指定工作路径，类似于执行 cd 命令
• RUN npm install 在image文件构建阶段在/app目录下安装依赖，执行结果会打包进入image文件
• EXPOSE 暴露3000端口，允许外部连接这个端口
• CMD npm start 在容器启动后执行，一个 Dockerfile 可以包含多个RUN命令，但是只能有一个CMD命令，指定了CMD命令后，docker container run 命令就不能附加命令(如 /bin/bash)，否则会覆盖CMD命令

6.4 创建 image

# -t 指定image镜像的名称，后面还可以加冒号指定标签，如果不指定默认是latest
# . 表示 Dockerfile 文件所在路径，. 表示当前路径
$ docker build -t csxiaoyao/express-demo:latest .
$ docker image ls

6.5 使用新镜像运行容器

# -p 将容器的3000端口映射为本机的3333端口
# /bin/bash 容器启动后执行的第一个命令，会覆盖文件中配置的CMD
# --rm 在容器终止运行后自动删除容器文件
$ docker container run -p 3333:3000 -it express-demo /bin/bash
$ curl localhost:3333

6.6 发布 image

# 登录 dockerhub 账户
$ docker login
$ docker login --username=csxiaoyao --password=19931128
# build
# docker image build -t [username]/[repository]:[tag] .
# 镜像打标签
# docker image tag [imageName] [username]/[repository]:[tag]
$ docker tag express-demo:v1 csxiaoyao/express-demo:v1
# 上传
$ docker push csxiaoyao/express-demo:v1

7. 数据盘

有两种持久化存储方式：

• Data Volume 关联容器文件路径到主机，删除容器不会删除 Vloume，可以设置别名，如 nginx-vol
• Bind Mouting 可以实现绑定本地文件夹，实现开发调试

7.1 Data Volume

若想在删除容器时保留文件数据，如Web服务器日志，数据库数据等，可以为容器创建一个数据盘 volume，管理宿主机文件系统的一部分 (/var/lib/docker/volumes)，如果没有指定卷，则会自动创建。

7.1.1 创建数据卷

$ docker volume --help
$ docker volume create nginx-vol
$ docker volume ls
$ docker volume inspect nginx-vol

7.1.2 挂载数据卷

# 把新建的 nginx-vol 数据卷挂载到 /usr/share/nginx/html
# 建议使用 --mount，更通用
$ docker run -d -it --name=nginx1 --mount src=nginx-vol,dst=/usr/share/nginx/html nginx
$ docker run -d -it --name=nginx2 -v nginx-vol:/usr/share/nginx/html nginx
# mysql
$ docker run -d --name mysql -v mysql-data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -e MYSQL_DATABASE=wordpress mysql

7.1.3 删除数据卷

# 停止容器
$ docker container stop nginx1
# 删除容器
$ docker container rm nginx1
# 删除数据卷
$ docker volume rm nginx-vol

7.1.4 管理数据卷

# 列出所有的数据盘
$ docker volume ls
# 列出已经孤立的数据盘
$ docker volume ls -f dangling=true
# 删除数据盘
$ docker volume rm xxxx

7.2 Bind Mouting

此方式与Linux系统的mount方式相似，即是会覆盖容器内已存在的目录或文件，但并不会改变容器内原有的文件，当umount后容器内原有的文件就会还原。通过在创建容器时通过 -v 或 --volumn 指定数据盘路径，bind mounts 可以存储在宿主机系统的任意位置。如果源文件/目录不存在，不会自动创建，会抛出一个错误；如果挂载目标在容器中为非空目录，则该目录现有内容将被隐藏。

7.2.1 使用默认数据盘

$ docker run -v /mnt -it --name logs centos bash
> cd /mnt
> echo 1 > 1.txt
> exit
$ docker inspect logs

查看容器信息，Source 是给容器指定的数据盘在主机上的位置，Destination 是数据盘在容器上的位置

...
"Mounts": [
    {
        "Source":"/var/lib/docker/volumes/xxxxxxxx/_data",
        "Destination": "/mnt",
    }
]
...

7.2.2 指定数据盘

# demo1: $(pwd):/app
$ docker run -d -p 80:5000 -v $(pwd):/app --name app xxx/test-image
# demo2: ~/data:/mnt
$ docker run -v ~/data:/mnt -ti --name logs2 centos bash # 把当前用户目录中的data目录映射到/mnt上
> cd /mnt
> echo 2 > 2.txt
> exit
$ cat ~/data/2.txt

7.2.3 指定使用某容器的数据盘

# 创建 logger 容器
$ docker create -v /mnt --name logger centos
# 创建 logger1 容器使用 logger 的数据盘
$ docker run --volumes-from logger --name logger1 -i -t centos bash
> cd /mnt 
> touch logger1
# 创建 logger2 容器使用 logger 的数据盘
$ docker run --volumes-from logger --name logger2 -i -t centos bash
> cd /mnt
> touch logger2

8. 网络 network

docker里有一个DNS服务，可以通过容器名称访问主机，分三种网络类型：

• none 无网络，对外界完全隔离
• host 主机网络
• bridge 桥接网络(默认)，适用于日常需要连接网络的容器，如http容器、web容器...

# ping 验证IP可达性，telnet 验证服务(端口)可用性
$ ping 192.168.205.10
$ telnet 192.168.205.10 80

8.1 bridge

$ docker network ls
$ docker inspect bridge
$ docker run -d --name server1 nginx
$ docker run -d --name server2 nginx
$ docker exec -it server1 bash
> ping server2

8.2 none

$ docker run -d --name server_none --net none nginx
$ docker inspect none
$ docker exec -it server_none bash
> ip addr

8.3 host

$ docker run -d --name server_host --net host nginx
$ docker inspect none
$ docker exec -it server_host bash
> ip addr

8.4 访问桥接网络里的服务(端口绑定)

# 随机分配主机端口，容器内部端口随机映射到主机高端口
$ docker run -d -P [CONTAINER ID/NAMES] python app.py
# 指定主机端口
$ docker run -d -p 80:5000 [CONTAINER ID/NAMES] python app.py
# 指定host
$ docker run -d -p 127.0.0.1:80:5000 [CONTAINER ID/NAMES] python app.py
# 指定协议，默认TCP
$ docker run -d -p 127.0.0.1:80:5000/udp [CONTAINER ID/NAMES] python app.py

例如

# 访问主机的 8080 端口会被定向到容器的 80 端口
$ docker run -d --name server_nginx -p "8080:80" nginx
# 查看主机绑定的端口
$ docker port server_nginx

8.5 创建自定义网络

$ docker network create --driver bridge web
$ docker network inspect web
$ docker run -d --name webserver --net web nginx
$ docker network connect web webserver1
$ docker network disconnect web webserver2

9. docker-compose.yml

9.1 安装

compose 通过一个配置文件来管理多个 docker 容器，但是 只适用于单机，linux 需要独立安装 compose

$ pip install docker-compose

9.1 基础语法

services 代表一个 container，启动 service 类似 docker run

version: '2'
services:
  test1:
    image: nginx
    port:
      - "8080:80"
  test2:
    image: nginx
    port:
      - "8081:80"

9.2 操作指令

# 启动所有的服务，docker会创建默认的网络
$ docker-compose up
# 后台启动所有的服务
$ docker-compose up -d
# 打印所有的容器
$ docker-compose ps
# 停止所有服务
$ docker-compose stop
# 开始所有服务
$ docker-compose start
# 持续跟踪日志
$ docker-compose logs -f
# 进入容器
$ docker-compose exec test1 bash
# 通过服务名连接
> ping test2
# 删除服务容器
$ docker-compose rm
# 网络不会删除
$ docker network ls
# stop 并删除资源
$ docker-compose down

9.3 配置数据卷

version: '2'
services:
  test1:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
    networks:
      - "demo_network"
    volumes:
      - "access:/mnt"
  test2:
    image: nginx
    ports:
      - "8081:80"
    networks:
      - "demo_network"
    volumes:
      - "access:/mnt"
  test3:
    image: nginx
    ports:
      - "8082:80"
    networks:
      - "default"
      - "demo_network"
networks:
  demo_network:
    driver: bridge
volumes:
  access:
    driver: local

9.4 配置根目录

version: '2'
services:
  test1:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
    networks:
      - "demo_network"
    volumes:
      - "access:/mnt"
      - "./test1:/usr/share/nginx/html"
  test2:
    image: nginx
    ports:
      - "8081:80"
    networks:
      - "demo_network"
    volumes:
      - "access:/mnt"
      - "./test2:/usr/share/nginx/html"
  test3:
    image: nginx
    ports:
      - "8082:80"
    networks:
      - "default"
      - "demo_network"
networks:
  demo_network:
    driver: bridge
volumes:
  access:
    driver: local

9.5 配置环境变量

version: '3'
services:
  wordpress:
    image: wordpress
    ports:
      - 8080:80
    depends_on:
      - mysql
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: mysql
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: root
    networks:
      - my-bridge
  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
      MYSQL_DATABASE: wordpress
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql
    networks:
      - my-bridge
volumes:
  mysql-data:
networks:
  my-bridge:
    driver: bridge

9.6 通过 Dockerfile build

参考 10.1.3 docker-compose.yml

9.7 水平扩展和负载均衡

version: "3"
services:
  redis:
    image: redis
  web:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile
    ports: ["8080"]
    environment:
      REDIS_HOST: redis
  lb:
    image: dockercloud/haproxy
    links:
      - web
    ports:
      - 80:80
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock

--scale，如 lb service 使用了 image: dockercloud/haproxy

$ docker-compose up --scale web=3 -d

10. Demo

10.1 nodeapp

10.1.1 相关服务

db(mariadb)、node、web server(nginx)

10.1.2 目录结构

-- app/
   |-- web/                         # 应用代码
-- services/                        # 相关服务
-- images/                          # 编译的脚本和镜像
   |-- nginx/config/default.conf    # nginx 配置文件
   |-- node/Dockerfile
-- docker-compose.yml

10.1.3 docker-compose.yml

version: '2'
services:
  node:
    build:
      context: ./images/node
      dockerfile: Dockerfile
    volumes:
      - ./app/web:/web
    depends_on:
      - db
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./images/nginx/config:/etc/nginx/conf.d
      - ./app/web/views:/mnt/views
    depends_on:
      - node
  db:
    image: mariadb
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: "root"
      MYSQL_DATABASE: "node"
      MYSQL_USER: "csxiaoyao"
      MYSQL_PASSWORD: "19931128"
    volumes:
      - db:/var/lib/mysql
volumes:
  db:
    driver: local

10.1.4 app/web/server.js

let http=require('http');
var mysql  = require('mysql');
var connection = mysql.createConnection({
  host     : 'db',
  user     : 'csxiaoyao',
  password : '19931128',
  database : 'node'
});
connection.connect();
let server=http.createServer(function (req,res) {
  // ...
});
server.listen(3000);

10.1.5 package.json

"scripts": {
  "start": "node server.js"
},
"dependencies": {
  "mysql": "^2.16.0"
}

10.1.6 images/node/Dockerfile

FROM node
MAINTAINER csxiaoyao <x@csxiaoyao.com>
WORKDIR /web
RUN npm install
CMD npm start

10.1.7 images/nginx/config/default.conf

upstream backend {
  server node:3000;
}
server {
  listen 80;
  server_name localhost;
  root /mnt/views;
  index index.html index.htm;
  location /api {
    proxy_pass http://backend;
  }
}

10.2 搭建 LNMP-wordpress

10.2.1 关闭防火墙

功能	命令
停止防火墙	systemctl stop firewalld.service
永久关闭防火墙	systemctl disable firewalld.service