Docker学习笔记

一、基础知识与准备

1.基础知识

1）Docker runtime

　　runtime是容器真正运行的地方。借助JAVA中JVM的概念来理解。

　　lxc、runc、rkt是目前主流的三种容器runtime。

• 　　lxc是Linux上老牌的容器runtime。Docker最初也是用lxc作为runtime的。
• 　　runc是Docker自己开发的runtime。目前Docker的默认runtime。符合oci规范。
• 　　rkt是CoreOS开发的容器runtime。符合oci规范，因而能够运行Docker的容器。

2）容器管理工具

　　lxd是lxc对应的管理工具。

　　runc的管理工具是Docker engine，包括后台deamon和cli两部分，我们通常提到的Docker一般就是指docker engine。

　　rkt的管理工具是rkt cli。

3）容器定义

　　docker image是Docker容器的模板，runtime根据docker image来创建容器。

　　dockerfile是包含若干个命令的文本文件，可以通过该文件创建出docker image。

　　定义过程：dockerfile--->docker image--->container

4）容器仓库(Registry)

　　Registry分为共有和私有两种：

　　Docker Registry  ：私有仓库

　　Docker Hub：共有仓库（私有收费）

　　Quay.io ：另一个共有仓库

5）容器OS

　　除了在传统的Linux、MACOS、Windows上运行容器，目前也存在一些容器OS，例如CoreOS、Atomic、Ubuntu Core等。

　　比如传统操作系统，容器操作系统体积更小，启动更快。

6）容器平台

　　1.容器编排引擎：docker swarm、kubernetes、mesos+marathon等。

　　2.容器管理平台：Rancher、ContainerShip等。

　　3.基于容器的PaaS：Deis、Flynn、Dokku等。

7）容器网络

　　docker network

　　flannel

　　weave

　　calico

8）服务发现

　　etcd

　　consul

　　zookeeper

9）监控

　　docker ps/top/stats

　　docker stats API

　　sysdig

　　cAdvisor/Heapster

　　Weave Scope

10）数据管理、日志管理和安全性

　　数据管理：REX-Ray

　　日志管理：docker logs、logspout

　　安全性：OpenSCAP

2.实验环境准备

1）环境选择

　　管理工具：Docker engine

　　runtime：runc，Docker默认runtime

　　操作系统：Ubuntu16.04

2）安装Docker（Docker CE版，即Community Edition社区版，Docker EE为Enterprise Edition收费版）

• Ubuntu主机能够上网
• 更新国内apt源（例如aliyun的源）
• 安装包，允许apt命令HTTPS访问Docker源：sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
• 添加Docker官方GPG key：curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
• 将Docker的源添加到/etc/apt/source.list中：sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
• 安装Docker：sudo apt-get update & sudo apt-get install docker-ce 

3）运行第一个容器

　　sudo docker run -d -p 80:80 httpd

　　上述命令中-d代表在后台运行容器，-p表示端口映射（容器端口80映射到host的端口80），httpd为docker image名。

　　使用host的浏览器输入http://localhost:80，显示It works，表示容器运行成功。

4）镜像下载加速

　　如果docker在下载镜像时很慢（服务器在国外）可以按以下步骤使用代理：

• 在daocloud.io注册一个用户
• 登录后在菜单中点击“加速器”
• 复制命令在host中执行
• 重启docker deamon。sudo systemctl restart docker.service

二、容器使用

1.构建镜像

　　构建镜像有两种方式：docker commit和利用dockerfile来创建。

　　

　　docker commit：

　　1.运行容器。

　　2.修改容器。

　　3.将容器保存为新的镜像。

　　过程：

• hanxinda@ubuntu:~$ sudo docker run -it ubuntu  ：运行一个ubuntu容器
• root@98c2e3571740:/# apt-get install -y vim ：在容器中安装vim
• hanxinda@ubuntu:~$ sudo docker ps ： 在另一个窗口中查看当前容器列表
• hanxinda@ubuntu:~$ sudo docker commit stoic_murdock ubuntu-with-vim

 不建议使用docker commit来创建镜像，因为这是一种手工创建镜像的方式，容易出错，效率低且可重复性弱。更重要的是其他用户不知道该镜像是怎么创建出来的，是否存在恶意程序，即无法对镜像进行审计，存在安全隐患。（dockerfile创建的容器可查看创建过程）

　　

　　dockerfile：

　　dockerfile是一个文本文件，记录了构建镜像的所有步骤。

　　例如：

　　　　FROM ubuntu     #表示使用ubuntu镜像作为基础镜像

　　　　RUN apt-get update && apt-get install -y vim　　#在ubuntu镜像中更新源（ubuntu镜像中的源是默认的ubuntu官方源），并安装vim

　　sudo docker image ls ：查看本地镜像：　

　　

　　sudo docker history [image name] ：查看某个镜像的创建过程：

　　

　　dockerfile中常用命令：

• FROM ： 指定base镜像
• MAINTAINER ： 作者或其他信息（任意字符）
• COPY ： 将文件从build context复制到镜像。（build context即dockerfile存放目录），两种形式COPY src dst或COPY ["src","dst"]
• ADD ：与COPY类似。不同的是如果src文件是归档文件(tar、zip、tgz、xz等)，文件会被自动解压到dst
• ENV ：设置环境变量，环境变量可被后面的指令使用，例如：ENV MY_VERSION 1.3 RUN apt-get install -y mypackage=$MY_VERSION
• 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。在后续的容器网络部分讨论。
• VOLUME ： 将文件或目录声明为volume，在容器存储部分讨论。
• WORKDIR：为后面的RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD或COPY指令设置镜像中的当前工作目录。
• 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后的参数替换。
• ENTRYPOINT：设置容器启动时运行的命令。Dockerfile中可以有多个ENTRYPOINT指令，但只有最后一个生效，CMD或docker run之后的参数可以被当做参数传递给ENTRYPOINT。

2.分发镜像

　　三种方式：

　　1.使用同样的dockerfile在其他host中构建镜像。

　　2.上传镜像到公共Registry上，例如Docker Hub。

　　3.上传镜像到私有Registry上，供本地Host使用。

　　

　　给镜像命名：

　　　　一个特定镜像的名字由两部分组成：repository和tag。

　　　　[image name] = [repository] : [tag]

　　　　如果执行docker build时没有指定tag，则会使用默认tag latest。相当于docker build -t ubuntu-with-vim:latest

　　　　Tag通常用来指定镜像的版本信息，但是小心latest只是一个默认tag，不一定是指最新的版本。但是在Docker Hub中，约定将latest作为最新稳定版本的别名，但不是强制规定。所以我们在使用镜像时最好避免使用latest，明确指定某个tag，例如httpd:2.3，ubuntu:xenial等。

 

　　使用公共Registry：

　　　　将镜像上传到Docker Hub中：

　　　　1.首先在Docker Hub注册一个账号。

　　　　2.在Docker Hub上登录，docker login -u leokale

　　　　3.修改镜像的repository，使之与Docker Hub账号匹配。 docker tag leokale/httpd:v1

　　　　4.将镜像上传到Docker Hub上，docker push leokale/httpd:v1

　　搭建本地Registry：

　　　　1.启动一个registry容器。docker run -d -p 5000:5000 -v /myregistry:/var/lib/registry registry:2