Docker知识点集合

Docker是当前非常主流的虚拟容器工具;

1.什么是Docker？

• Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于go 语言开发并遵循了apache2.0 协议开源;
• Docker 是在Linux 容器里运行应用的开源工具，是一种轻量级的“虚拟机”;
• Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的，可移植的，自给自足的容器;

2.Docker的优点有哪些？

容器化越来越受欢迎，Docker的容器优点总结如下：

• 灵活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
• 轻量级：容器利用并共享主机内核。
• 可互换：可以即时部署更新和升级。
• 便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
• 可扩展：可以增加并白动分发容器副本。
• 可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。

3.Docker与虚拟机的区别是什么？

虚拟机通过添加Hypervisor层（虚拟化中间层），虚拟出网卡、内存、CPU等虚拟硬件，再在其上建立虚拟机，每个虚拟机都有自己的系统内核。而Docker容器则是通过隔离（namesapce）的方式，将文件系统、进程、设备、网络等资源进行隔离，再对权限、CPU资源等进行控制（cgroup），最终让容器之间互不影响，容器无法影响宿主机。

与虚拟机相比，容器资源损耗要少。同样的宿主机下，能够建立容器的数量要比虚拟机多，但是，虚拟机的安全性要比容器稍好。

4.Docker的三大核心是什么？

镜像

Docker的镜像是创建容器的基础，类似虚拟机的快照，可以理解为一个面向Docker容器引擎的只读模板。

通过镜像启动一个容器，一个镜像是一个可执行的包，其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码，运行时间，库、环境变量、和配置文件。

Docker镜像也是一个压缩包，只是这个压缩包不只是可执行文件，环境部署脚本，它还包含了完整的操作系统。因为大部分的镜像都是基于某个操作系统来构建，所以很轻松的就可以构建本地和远端一样的环境，这也是Docker镜像的精髓。

容器

Docker的容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离、互不可见，以保证平台的安全性。可以把容器看做是一个简易版的linux环境（包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。

仓库

仓库注册服务器上往往存放着多个仓库，每个仓库中包含了多个镜像，每个镜像有不同标签（tag）。

仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。

最大的公开仓库是 Docker Hub:https://hub.docker.com，存放了数量庞大的镜像供用户下载。

国内的公开仓库包括阿里云 、网易云等。

 

5.Docker在后台的标准运行过程是什么？

当利用 docker run 来创建容器时， Docker 在后台的标准运行过程是：

• 检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载；
• 利用镜像创建并启动一个容器；
• 分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层；
• 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中；
• 分配一个地址池中的 IP 地址给容器；
• 执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行。

 

6.Docker网络模式有哪些？

host模式

host 模式 ：使用 --net=host 指定

相当于VMware 中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但是没有独立IP地址

Docker 使用了Linux 的Namespace 技术来进行资源隔离，如PID Namespace隔离进程，Mount Namespace隔离文件系统，Network Namespace 隔离网络等。

一个Network Namespace 提供了一份独立的网络环境，包括网卡，路由，iptable 规则等都与其他Network Namespace 隔离。

一个Docker 容器一般会分配一个独立的Network Namespace

但是如果启动容器的时候使用host 模式，那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace ，而是和宿主机共用一个Network Namespace 。容器将不会虚拟出自己的网卡，配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口.此时容器不再拥有隔离的、独立的网络栈。不拥有所有端口资源；

container模式

container模式：使用–net=contatiner:NAME_or_ID 指定

这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network Namespace，而不是和宿主机共享。新创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP，端口范围等。 可以在一定程度上节省网络资源，容器内部依然不会拥有所有端口。

同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统，进程列表等还是隔离的。

none 模式

none模式:使用 --net=none指定

使用none 模式，docker 容器有自己的network Namespace ，但是并不为Docker 容器进行任何网络配置。也就是说，这个Docker 容器没有网卡，ip， 路由等信息。

这种网络模式下，容器只有lo 回环网络，没有其他网卡。

这种类型没有办法联网，但是封闭的网络能很好的保证容器的安全性

该容器将完全独立于网络，用户可以根据需要为容器添加网卡。此模式拥有所有端口。（none网络模式配置网络）特殊情况下才会用到，一般不用；

 

bridge 模式

相当于Vmware中的 nat 模式，容器使用独立network Namespace，并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等，并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。

当Docker进程启动时，会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。

从docker0子网中分配一个IP给容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。veth设备总是成对出现的，它们组成了一个数据的通道，数据从一个设备进入，就会从另一个设备出来。因此，veth设备常用来连接两个网络设备。

Docker将veth pair 设备的一端放在新创建的容器中，并命名为eth0（容器的网卡），另一端放在主机中， 以veth*这样类似的名字命名，并将这个网络设备加入到docker0网桥中。可以通过 brctl show 命令查看。

容器之间通过veth pair进行访问

使用 docker run -p 时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。

可以使用iptables -t nat -vnL 查看。

 

7.什么是Docker的数据卷

数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移。数据卷的使用类似于Linux下对目录进行的mount操作。

如果需要在容器之间共享一些数据，最简单的方法就是使用数据卷容器。数据卷容器是一个普通的容器，专门提供数据卷给其他容器挂载使用。

容器互联是通过容器的名称在容器间建立一条专门的网络通信隧道。简单点说，就是会在源容器和接收容器之间建立一条隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息；

8.Docker的容器自动重启

系统重启、Docker重启等都会造成运行的容器停止运行，不得不再把容器启动起来，但这实在是麻烦。实际上，Docker提供了自动重启的机制。

在启动容器时，只要加上参数--restart=always就可以实现自动重启了，如下：

$ docker run --restart=always 

Docker提供的重启策略不只是always，有如下：

策略	描述
no	默认值，不会自动重启。
on-failure	因为错误退出就会重启，错误退出指非0退出码。
always	停止就会重启。如果是手工停止，则在Docker daemon或容器本身重启时启动。
unless-stopped	类似于 always，除了当容器被停止，它是不会重启的。

unless-stopped用法如下：

$ docker run -d --restart unless-stopped redis