Docker入门

一、简介

1.1、是什么

Docker是·基于GO语言实现的云开源项目
Docker的主要目标是“Bulid，Ship and Run Any APP, Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行生命周期的管理。使用户的APP（可以是一个WEB应用或者数据库应用等）机器运行环境能够做到“一次封装，到处运行”。
解决了运行环境和配置问题软件容器，方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。

1.2、能干嘛

之前的虚拟机技术

它可以是在一种操作系统中运行的另一种操作系统，比如在windows系统中运行Linux系统，虚拟机看起来跟真实的操作系统一模一样，因为它虚拟了软件硬件以及内核内库等。但是会出现资源占用多、冗余步骤多、启动慢等缺点。

容器虚拟化技术

由于存在前面虚拟机这些缺点，Linux发展出另一种虚拟化技术：Linux容器。
Linux容器不是模拟一个完整的操作系统，二十对进程进行隔离，有了容器，就可以将软件运行所需的所有资源大宝到一个隔离的容器中。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

1.3、去哪下

Docker官网>>https://www.docker.com/

二、Docker安装

2.1、前提条件

CentOS Docker安装
Docker支持一下的CentOS版本：CentOS 7（64-bit）\CentOS6.5（64-bit）或更高版本
查看自己的内核
uname命令用于打印当前系统相关信息（内核版本号、硬件架构、主机名称和操作系统类型等）。

[root@hadoop100 ~]# uname -r
3.10.0-1160.36.2.el7.x86_64

查看自己已安装的CentOS版本信息

[root@hadoop100 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)

2.2、架构图

Docker的基本组成

• 镜像（image）就是一个只读的模板，镜像可以用来创建Docker容器，一个镜像可以创建很多容器。
• 容器（container）容器是用镜像创建的运行实例，它可以被启动开始停止删除。每个容器都是相互隔离的，保证安全的平台。可以把容器看成是一个简易版的Linux环境和运行在其中的应用程序。
• 仓库（repository）是集中存放镜像文件的场所，

2.3、Docker 安装

centOS6.8安装Docker

1. yum install -y epel-release
2. yum install -y docker-io
3. 安装后的配置文件：/etc/sysconfig/docker
4. 启动Docker后台服务：service docker start
5. docker version验证

centOS7 安装Docker

1. 卸载旧版本

$ sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine

2. 设置仓库
   安装所需的软件包。yum-utils 提供了 yum-config-manager ，并且 device mapper 存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。

$ sudo yum install -y yum-utils \
  device-mapper-persistent-data \
  lvm2

使用以下命令来设置稳定的仓库。

$ sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

可选项，设置 edge 和test仓库

$ sudo yum-config-manager --enable dockerce-edge

$ sudo yum-config-manager --enable dockerce-test

3. 安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd

$ sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

4. 启动docker

$ sudo systemctl start docker

配置阿里云镜像加速器

1. 打开阿里云官网，注册一个账号，找容器镜像服务，点开镜像加速器
   
2. 修改daemon配置文件

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://******.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

3. 运行 hello-world 镜像

$ sudo docker run hello-world

使用docker images查看本地主机上的镜像

[root@hadoop100 docker]# docker images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
hello-world   latest    feb5d9fea6a5   8 months ago   13.3kB

二、Docker常用命令

1、帮助命令

docker -v 查看docker版本
docker version 查看docker版本以及详情
docker info 查看 运行的docker更详细的信息
docker --help 查看docker常用命令的帮助文档

2、镜像命令

1）docker images

列出本地主机上的镜像
OPTIONS说明：-a 列出本地所有的镜像（含中间映像层）
-q 只显示镜像ID
-digests 显示镜像的摘要信息
--no-trunc 显示完整的镜像信息

2）docker searchXXX镜像名

从docker hub上查找镜像 >> https://hub.docker.com
docker search [OPTIONS] 镜像名
OPTIONS说明：--no-trunc 显示完整的镜像信息
-s 列出收藏数不小于指定值的镜像
-automated 只列出automated build类型的镜像

[root@hadoop100 docker]# docker search tomcat
NAME                                           DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
tomcat                                         Apache Tomcat is an open source implementati…   3326      [OK]       
tomee                                          Apache TomEE is an all-Apache Java EE certif…   97        [OK]       
bitnami/tomcat                                 Bitnami Tomcat Docker Image                     45                   [OK]
kubeguide/tomcat-app                           Tomcat image for Chapter 1                      35                   
arm32v7/tomcat                                 Apache Tomcat is an open source implementati…   11                   
arm64v8/tomcat                                 Apache Tomcat is an open source implementati…   7                    
rightctrl/tomcat                               CentOS , Oracle Java, tomcat application ssl…   7                    [OK]
amd64/tomcat                                   Apache Tomcat is an open source implementati…   4                    
jelastic/tomcat                                An image of the Tomcat Java application serv…   3                    
tomcat2111/pisignage-server                    PiSignage Server                                3                    [OK]
oobsri/tomcat8                                 Testing CI Jobs with different names.           2                    
cfje/tomcat-resource                           Tomcat Concourse Resource                       2                    
chenyufeng/tomcat-centos                       tomcat基于centos6的镜像                              1                    [OK]
ppc64le/tomcat                                 Apache Tomcat is an open source implementati…   1                    
appsvc/tomcat                                                                                  1                    
tomcat0823/auto1                                                                               0                    
softwareplant/tomcat                           Tomcat images for jira-cloud testing            0                    [OK]
tomcatengineering/pg_backup_rotated            Clone of martianrock/pg_backup_rotated but w…   0                    
tomcat2111/papercut-mf                         PaperCut MF Application Server                  0                    
tomcat2111/phpredisadmin                       This is a Docker image for phpredisadmin        0                    [OK]
s390x/tomcat                                   Apache Tomcat is an open source implementati…   0                    
misolims/miso-base                             MySQL 5.7 Database and Tomcat 8 Server neede…   0                    
semoss/docker-tomcat                           Tomcat, Java, Maven, and Git on top of debian   0                    [OK]
secoresearch/tomcat-varnish                    Tomcat and Varnish 5.0                          0                    [OK]
tomcat2111/bitbucket-pipelines-elasticsearch   Elasticsearch for Bitbucket's Pipelines         0                  

3）docker pull XXX镜像名

下载镜像 docker pull 镜像名[:TAG]
docker pull tomcat 等价于 docker pull tomcat:latest

4）docker rmi XXX镜像名

删除镜像 只能删除非运行状态的镜像
docker rmi -f 镜像名/镜像ID 强制删除镜像
docker rmi -f 镜像名1/镜像ID1:TAG 镜像名2/镜像ID2:TAG 删除多个镜像
docker rmi -f ${docker image -qa} 删除全部镜像
思考：结合我们Git的学习，大家猜猜是否会有docker commit / docker push 命令

3、容器命令

有镜像才能创建容器，这是根本前提（下载一个CentOS镜像演示） docker pull centos

1)新建并启动容器

docker run [OPTIONS] 镜像名 [COMMAND][ARG...]
OPTIONS说明：有些是一个- 有些是两个--
--name="容器新名字" 为容器指定一个名称
-d 后台运行容器，并返回容器ID
-i 已交互模式运行容器，通常与-t同时使用
-t 为容器重新分配一个伪输入终端，通常与-i同时使用。
-P 随机端口映射
-p 指定端口映射，有一下四种格式：
ip:hostPort:containerPort
ip::containerPort
hostPort:containerPort
containerPort

2)列出本机正在运行的镜像

docker ps [OPTIONS]
OPTIONS说明:
-a 列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的容器
-l 显示最近创建的容器
-n 显示最近n个创建的容器
-q 静默模式，只显示容器编号
--no-trunc 不截断输出

3)退出容器

• exit 容器停止退出
• ctrl+P+Q 容器不停止退出

4)启动容器

docker start 容器ID/容器名

5)重启容器

docker restart 容器ID/容器名

6)停止容器

docker stop 容器ID/容器名

7)强制停止容器

docker kill 容器ID/容器名

8)删除已停止的容器

docker rm [-f] 容器ID/容器名 删除、强制删除容器
docker rm -f ${docker ps -a-q} 删除所有的容器
docker ps -a-q | xargs docker rm 删除所有的容器

9)启动守护式启动

• docker run -d 容器名 启动守护式启动
  
• docker logs -f -t --tail n 容器ID 查看容器日志
  -t 加上时间戳 -f 往后面追加 --tail n 查看倒数n条日志
• docker top 容器ID 查看你容器内运行的进程
• docker inspect 容器ID 查看容器内部细节
• docker exec -it 容器ID bashShell 已命令行交互的形式启动容器
  重新进入守护docker容器 docker attach 容器ID
  区别：attach 直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程
  exec 是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程
• docker exec -t 容器ID ls -l /tmp 可以在容器外面对容器内进行操作。
• docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径 从容器内拷贝文件到主机上

三、Docker镜像

1、联合文件系统（UnionFS）

UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录
知道个概念就行，貌似只有docker才用到联合文件系统。

2、Docker 镜像加载原理

docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统通过UnionFS构成了一个完整的镜像。

bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。

rootfs (root file system) ，在bootfs之上。包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等。

3、分层的理解

[root@laytao~]# docker pull tomcat
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/tomcat
0e29546d541c: Pull complete 
9b829c73b52b: Pull complete 
cb5b7ae36172: Pull complete 
6494e4811622: Pull complete 
668f6fcc5fa5: Pull complete 
dc120c3e0290: Pull complete 
8f7c0eebb7b1: Pull complete 
77b694f83996: Pull complete 
0f611256ec3a: Pull complete 
4f25def12f23: Pull complete 
Digest: sha256:9dee185c3b161cdfede1f5e35e8b56ebc9de88ed3a79526939701f3537a52324
Status: Downloaded newer image for tomcat:latest
docker.io/library/tomcat:latest
[root@laytao~]# 

这是下载一个tomcat镜像，可以看出，tomcat镜像是有很多个文件组成，下载镜像的时候它是一层一层下载的。
然后我们刚下载的是tomcat最新版本，我们又下了个其他版本的。

[root@laytao~]# docker pull tomcat:8.5
8.5: Pulling from library/tomcat
0e29546d541c: Already exists 
9b829c73b52b: Already exists 
cb5b7ae36172: Already exists 
6494e4811622: Already exists 
668f6fcc5fa5: Already exists 
dc120c3e0290: Already exists 
8f7c0eebb7b1: Already exists 
77b694f83996: Already exists 
b7c26350ecc2: Pull complete 
7365b3b02e1b: Pull complete 
Digest: sha256:421c2a2c73f3e339c787beaacde0f7bbc30bba957ec653d41a77d08144c6a028
Status: Downloaded newer image for tomcat:8.5
docker.io/library/tomcat:8.5
[root@laytao~]# 

可以看出，其他文件显示已存在，就没有在拉取，只是拉取了部分文件。
小总结
从两次下载tomcat我们可以看到，对于已经存在的层就没有必要再次下载了，而是实现了资源的共享。我们可以引申为所有的镜像都是如此，多个镜像都从相同的Base镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保留一份base镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像，这样就可以为所有的容器服务了，而且镜像的每一层都可以被共享。
我们从外部看到的镜像好像是一个文件，但是其内部是由多个文件一层一层包裹而来。
这就对应上了镜像的特性:Docker镜像都是只读的，当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部！这一层就是我们通常说的容器层，容器之下的都叫镜像层！

4、Docker镜像commit操作

docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

四、容器数据卷

为了使容器中的数据持久化，我们使用容器数据卷
作用：容器的持久化，容器间继承+共享数据

1、直接命令添加

docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名
会在宿主机和容器内生成一个共享文件夹
可以通过 docker inspect 容器id 验证容器卷是否添加成功

2、使用DockerFile添加

3、volumes-from实现容器之间的文件夹共享

五、DockerFile讲解

1、是什么

dockerfile是用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本。

构建三步骤

编写dockerfile--docker build -- dicker run

2、dockerfile的解析过程

dockerfile内容的基础知识

1）每条保留字指令必须为大写字母且后面要跟随至少一个参数
2）指令按照从上到下，顺序执行
3）#表示注释
4）每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交。

docker执行DockerFile的大致流程

1）docker从基础镜像运行一个容器
2）执行一条指令对容器做出修改
3）执行类似docker commit的操作提交一个新的镜像层
4）docker再基于刚提交的镜像运行一个容器
5）执行dockerfile中的下一条指令直到所有指令都执行完成

小总结

dockerfile、docker镜像、docker容器三者之间的关系
dockerfile是docker的基础，dockerfile通过 build 生成一个docker镜像，docker镜像通过run 生成一个docker容器。

3、dockerfile体系结构（保留字指令）

FROM基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的
MAINTAINER镜像维护者姓名和邮箱地址
RUN容器构建时需要运行的命令
EXPOSE对外暴露的端口
WORKEIR指定在创建容器后，终端默认登录进来的工作目录，一个落脚点。默认根目录
ENV用来构建镜像过程中设置环境变量
ADD将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且add命令会自动处理URL和解压tar压缩包
COPY类似add，拷贝文件和目录到镜像中
VPLUME容器数据卷，用于数据保存和持久化工作
CMD指定一个容器启动时要运行的命令；dockerfile中可以有多个cmd指令，但只有最后一个生效cmd会被docker run之后的参数替换
EMTRYPOINT指定一个容器启动时要运行的命令；多个时在后面追加。
ONBUILD当构建一个被继承的DockerFile时运行命令，父镜像在被子镜像继承后，父镜像的onbuild触发

---

感谢您的阅读，如果您觉得阅读本文对您有帮助，请点一下“推荐”按钮。本文欢迎各位转载，但是转载文章之后必须在文章页面中给出作者和原文连接。