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？