Docker的介绍及简单使用

一、docker版本管理

1.版本管理

• Docker 引擎主要有两个版本：企业版（EE）和社区版（CE）

• 每个季度(1-3,4-6,7-9,10-12)，企业版和社区版都会发布一个稳定版本(Stable)。社区版本会提供 4 个月的支持，而企业版本会提供 12 个月的支持

• 每个月社区版还会通过 Edge 方式发布月度版

• 从 2017 年第一季度开始，Docker 版本号遵循 YY.MM-xx 格式，类似于 Ubuntu 等项目。例如，2018 年 6 月第一次发布的社区版本为 18.06.0-ce

  

二、安装

1.配置宿主机网卡转发

## 若未配置，需要执行如下
$ cat <<EOF >  /etc/sysctl.d/docker.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward=1
EOF
$ sysctl -p /etc/sysctl.d/docker.conf

2.Yum安装配置docker

## 下载阿里源repo文件
$ curl -o /etc/yum.repos.d/Centos-7.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
$ curl -o /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

$ yum clean all && yum makecache

## yum安装
$ yum install docker-ce-20.10.6 -y

## 查看源中可用版本
$ yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

## 安装旧版本
##yum install -y docker-ce-18.09.9

## 配置源加速
## https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors
mkdir -p /etc/docker
vi /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors" : [
    "https://8xpk5wnt.mirror.aliyuncs.com"
  ]
}

## 设置开机自启
systemctl enable docker  
systemctl daemon-reload

## 启动docker
systemctl start docker 

## 查看docker信息
docker info

## docker-client
which docker

## docker daemon
ps aux |grep docker

## containerd
ps aux|grep containerd
systemctl status containerd

三、docker的使用

3.1 查看镜像列表

$ docker images

3.2 如何获取镜像

(1) 从远程仓库拉取
$ docker pull nginx:alpine
$ docker images

(2) 使用tag命令
$ docker tag nginx:alpine 172.21.51.143:5000/nginx:alpine
$ docker images


(3) 本地构建
$ docker build . -t my-nginx:ubuntu -f Dockerfile

3.3 如何通过镜像启动容器

$ docker run --name my-nginx-alpine -d nginx:alpine

3.4 如何知道容器内部运行了什么程序？

# 进入容器内部,分配一个tty终端
$ docker exec -ti my-nginx-alpine /bin/sh
# ps aux

3.5 docker构建镜像

(1) 创建Dockerfile

# 告诉docker使用哪个基础镜像作为模板，后续命令都以这个镜像为基础 
FROM ubuntu

# RUN命令会在上面指定的镜像里执行命令 
RUN apt-get update && apt install -y nginx

#告诉docker，启动容器时执行如下命令
CMD ["/usr/sbin/nginx", "-g","daemon off;"]

(2) 构建本地镜像

$ docker build . -t my-nginx:ubuntu -f Dockerfile

3.6 如何访问容器内服务

# 进入容器内部
$ docker exec -ti my-nginx-alpine /bin/sh
# ps aux|grep nginx
# curl localhost:80

3.7 宿主机中如何访问容器服务

# 删掉旧服务,重新启动
$ docker rm -f my-nginx-alpine
$ docker run --name my-nginx-alpine -d -p 8080:80 nginx:alpine
$ curl 172.21.51.143:8080

3.8 docker client如何与daemon通信

# /var/run/docker.sock
$ docker run --name portainer -d -p 9001:9000 -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock portainer/portainer

3.9 导出镜像到文件中

$ docker save -o nginx-alpine.tar nginx:alpine

3.10 从文件中加载镜像

$ docker load -i nginx-alpine.tar

3.11 删除镜像

docker rmi nginx:alpine

3.12 查看容器列表

## 查看运行状态的容器列表
$ docker ps

## 查看全部状态的容器列表
$ docker ps -a

3.13 启动容器

## 后台启动
$ docker run --name nginx -d nginx:alpine

## 映射端口,把容器的端口映射到宿主机中,-p <host_port>:<container_port>
$ docker run --name nginx -d -p 8080:80 nginx:alpine

## 资源限制,最大可用内存500M
$ docker run --memory=500m nginx:alpine

3.14 容器数据持久化

## 挂载主机目录
$ docker run --name nginx -d  -v /opt:/opt  nginx:alpine
$ docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456  -d -v /opt/mysql/:/var/lib/mysql mysql:5.7

3.15 进入容器或者执行容器内的命令

$ docker exec -ti <container_id_or_name> /bin/sh
$ docker exec <container_id_or_name> hostname

3.16 主机与容器之间拷贝数据

## 主机拷贝到容器
$ echo '123'>/tmp/test.txt
$ docker cp /tmp/test.txt nginx:/tmp
$ docker exec -ti nginx cat /tmp/test.txt
123

## 容器拷贝到主机
$ docker cp nginx:/tmp/test.txt ./

3.17 查看容器日志

## 查看全部日志
$ docker logs nginx

## 实时查看最新日志
$ docker logs -f nginx

## 从最新的100条开始查看
$ docker logs --tail=100 -f nginx

3.18 停止或者删除容器

## 停止运行中的容器
$ docker stop nginx

## 启动退出容器
$ docker start nginx

## 删除非运行中状态的容器
$ docker rm nginx

## 删除运行中的容器
$ docker rm -f nginx

3.19 查看容器或者镜像的明细

## 查看容器详细信息，包括容器IP地址等
$ docker inspect nginx

## 查看镜像的明细信息
$ docker inspect nginx:alpine

四、部署docker registery

4.1 部署镜像仓库

https://docs.docker.com/registry/

## 使用docker镜像启动镜像仓库服务
$ docker run -d -p 5000:5000 --restart always --name registry registry:2

## 默认仓库不带认证，若需要认证，参考https://docs.docker.com/registry/deploying/#restricting-access

4.2 推送本地镜像到镜像仓库中

$ docker tag nginx:alpine localhost:5000/nginx:alpine
$ docker push localhost:5000/nginx:alpine

## 查看仓库内元数据
$ curl -X GET http://172.21.51.143:5000/v2/_catalog
$ curl -X GET http://172.21.51.143:5000/v2/nginx/tags/list

## 镜像仓库给外部访问，不能通过localhost，尝试使用内网地址172.21.51.143:5000/nginx:alpine
$ docker tag nginx:alpine 172.21.51.143:5000/nginx:alpine
$ docker push 172.21.51.143:5000/nginx:alpine
The push refers to repository [172.21.51.143:5000/nginx]
Get https://172.21.51.143:5000/v2/: http: server gave HTTP response to HTTPS client
## docker默认不允许向http的仓库地址推送，如何做成https的，参考：https://docs.docker.com/registry/deploying/#run-an-externally-accessible-registry
## 我们没有可信证书机构颁发的证书和域名，自签名证书需要在每个节点中拷贝证书文件，比较麻烦，因此我们通过配置daemon的方式，来跳过证书的验证：
$ cat /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": [
    "https://8xpk5wnt.mirror.aliyuncs.com"
    ],
    "insecure-registries": [
        "172.21.51.143:5000"
    ]
}
$ systemctl restart docker
$ docker push 172.21.51.143:5000/nginx:alpine
$ docker images	# IMAGE ID相同，等于起别名或者加快捷方式
REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
172.21.51.143:5000/nginx   alpine              377c0837328f        4 weeks ago         
nginx                    alpine              377c0837328f        4 weeks ago         
localhost:5000/nginx     alpine              377c0837328f        4 weeks ago         
registry                 2                   708bc6af7e5e        2 months ago       

3. 挂载已有的数据，重新创建镜像仓库容器

## 解压离线镜像文件
$ tar zxf registry.tar.gz -C /opt

## 删除当前镜像仓库容器
$ docker rm -f registry
## 使用docker镜像启动镜像仓库服务
$ docker run -d -p 5000:5000 --restart always -v /opt/registry:/var/lib/registry --name registry registry:2

五、Dockerfile使用

$ docker build . -t ImageName:ImageTag -f Dockerfile

Dockerfile是一堆指令，在docker build的时候，按照该指令进行操作，最终生成我们期望的镜像

• FROM 指定基础镜像，必须为第一个命令

  格式：
  	FROM <image>
  	FROM <image>:<tag>
  示例：
  	FROM mysql:5.7
  注意：
  	tag是可选的，如果不使用tag时，会使用latest版本的基础镜像
  

• MAINTAINER 镜像维护者的信息

  格式：
  	MAINTAINER <name>
  示例：
  	MAINTAINER Yongxin Li
      MAINTAINER inspur_lyx@hotmail.com
      MAINTAINER Yongxin Li <inspur_lyx@hotmail.com>
  

• COPY|ADD 添加本地文件到镜像中

  格式：
  	COPY <src>... <dest>
  示例：
      ADD hom* /mydir/          # 添加所有以"hom"开头的文件
      ADD test relativeDir/     # 添加 "test" 到 `WORKDIR`/relativeDir/
      ADD test /absoluteDir/    # 添加 "test" 到 /absoluteDir/
  

• WORKDIR 工作目录

  格式：
  	WORKDIR /path/to/workdir
  示例：
      WORKDIR /a  (这时工作目录为/a)
  注意：
  	通过WORKDIR设置工作目录后，Dockerfile中其后的命令RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD、COPY等命令都会在该目录下执行
  

• RUN 构建镜像过程中执行命令

  格式：
  	RUN <command>
  示例：
      RUN yum install nginx
      RUN pip install django
      RUN mkdir test && rm -rf /var/lib/unusedfiles
  注意：
  	RUN指令创建的中间镜像会被缓存，并会在下次构建中使用。如果不想使用这些缓存镜像，可以在构建时指定--no-cache参数，如：docker build --no-cache
  

• CMD 构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用

  格式：
      CMD ["executable","param1","param2"] (执行可执行文件，优先)
      CMD ["param1","param2"] (设置了ENTRYPOINT，则直接调用ENTRYPOINT添加参数)
      CMD command param1 param2 (执行shell内部命令)
  示例：
      CMD ["/usr/bin/wc","--help"]
      CMD ping www.baidu.com
  注意：
  	CMD不同于RUN，CMD用于指定在容器启动时所要执行的命令，而RUN用于指定镜像构建时所要执行的命令。
  

• ENTRYPOINT 设置容器初始化命令，使其可执行化

  格式：
      ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (可执行文件, 优先)
      ENTRYPOINT command param1 param2 (shell内部命令)
  示例：
      ENTRYPOINT ["/usr/bin/wc","--help"]
  注意：
  	ENTRYPOINT与CMD非常类似，不同的是通过docker run执行的命令不会覆盖ENTRYPOINT，而docker run命令中指定的任何参数，都会被当做参数再次传递给ENTRYPOINT。Dockerfile中只允许有一个ENTRYPOINT命令，多指定时会覆盖前面的设置，而只执行最后的ENTRYPOINT指令
  

• ENV

  格式：
      ENV <key> <value>
      ENV <key>=<value>
  示例：
      ENV myName John
      ENV myCat=fluffy
  

• EXPOSE

  格式：
      EXPOSE <port> [<port>...]
  示例：
      EXPOSE 80 443
      EXPOSE 8080
      EXPOSE 11211/tcp 11211/udp
  注意：
      EXPOSE并不会让容器的端口访问到主机。要使其可访问，需要在docker run运行容器时通过-p来发布这些端口，或通过-P参数来发布EXPOSE导出的所有端口
  
  

  

六、Docker网络

docker容器是一块具有隔离性的虚拟系统，容器内可以有自己独立的网络空间，

• 多个容器之间是如何实现通信的呢？
• 容器和宿主机之间又是如何实现的通信呢？
• 使用-p参数是怎么实现的端口映射?

** 网络模式 **

我们在使用docker run创建Docker容器时，可以用--net选项指定容器的网络模式，Docker有以下4种网络模式：

• bridge模式，使用--net=bridge指定，默认设置

• host模式，使用--net=host指定，容器内部网络空间共享宿主机的空间，效果类似直接在宿主机上启动一个进程，端口信息和宿主机共用

• container模式，使用--net=container:NAME_or_ID指定

  指定容器与特定容器共享网络命名空间

• none模式，使用--net=none指定

  网络模式为空，即仅保留网络命名空间，但是不做任何网络相关的配置(网卡、IP、路由等)