Docker入门

Docker

Posted by xiaochao on February 1, 2019

一:引言

1.1Docker是什么

Docker最初是dotCloud公司创始人Solomon Hykes在法国期间发起的一个公司内部项目,于2013年3月以Apache2.0授权协议开源,主要项目代码在Github上进行维护。

Docker使用Google公司推出的Go语言进行开发实现。

Docker是Linux容器的一种封装,提供简单易用的容器使用接口。它是最流行的Linux容器解决方案。

Docker将应用程序与程序的依赖,打包在一个文件里面。运行这个文件就会生成一个虚拟容器。

程序运行在虚拟容器里,如同在真是物理机上运行一样,有了Docker,就不用担心环境问题了。

1.2应用场景

Web应用的自动化打包和发布

自动化测试和持续集成,发布

在服务型环境中部署和调整数据库或其他应用

1.3区别

1.物理机

2.虚拟机

3.Docker容器

1.4Docker的三大概念及优势

镜像 image

容器 container

仓库 repository

Docker容器的优势

1.更高效的利用系统资源

由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销,Docker对系统资源的利用率更高。

无论是应用执行速度,内存损耗或文件存储速度,都要比传统虚拟机技术更高效。因此,相比虚拟机技术,一个相同配置的主机,往往可以运行更多数量的应用。

2.更快速的启动时间

传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟,而Docker容器应用,由于直接运行于宿主内核,无需启动完整的操作系统,因此可以做到秒级,甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发,测试,部署的时间。

3.一致的运行环境

开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境,测试环境,生产环境不一致,导致有些bug并未在开发过程中被发现。

而Docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境,确保了应用环境一致性,从而不会再出现“这段代码在我机器上没问题啊”这类问题。

4.持续交付和部署

对开发和运维(DevOps)人员来说,最希望的就是一次创建和配置,可以在任意地方正常运行。

使用Docker可以通过定制应用镜像来实现持续集成,持续交付,部署。开发人员可以通过Dockerfile来进行镜像构建,并结合持续集成(Continuous Integration)系统进行集成测试,而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像,甚至结合持续部署(Contiunous Delivery/Deployment)系统进行自动部署。

而且使用Dockerfile使镜像构建透明化,不仅仅开发团队可以理解应用运行环境,也方便运维团队理解应用所需条件,帮助更好的生成环境中部署该镜像。

5.更轻松的迁移

由于Docker确保了执行环境的一致性,使得应用的迁移更加容易。Docker可以在很多平台上运行,无论是物理机,虚拟机,公有云,私有云,甚至是笔记本,其运行结果是一致的。

因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用,迁移到另一个平台上,而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

二:Docker安装

官方版安装教程(英文)

https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/#upgrade-docker-after-using-the-convenience-script

博主版安装教程:

#安装docker
yum install docker

#启动docker
systemctl start/status docker

#查看docker启动状态
docker version

配置加速器

简介:DaoCloud加速器是广受欢迎的Docker工具,解决了国内用户访问Docker Hub缓慢的问题。DaoCloud加速器结合国内的CDN服务与协议层优化,成倍的提升了下载速度。

DaoCloud官网:

https://www.daocloud.io/mirror#accelerator-doc

#一条明路加速器(记得重启docker)
curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://95822026.m.daocloud.io

三:Docker基础命令

Docker –help(中文注解)

Usage:

   docker [OPTIONS] COMMAND [arg...]

   docker daemon [ --help | ... ]

   docker [ --help | -v | --version ]

A
self-sufficient runtime for containers.

Options:

--config=~/.docker              Location of client config files  #客户端配置文件的位置

  -D, --debug=false               Enable debug mode  #启用Debug调试模式

  -H, --host=[]                   Daemon socket(s) to connect to  #守护进程的套接字(Socket)连接

  -h, --help=false                Print usage  #打印使用

  -l, --log-level=info            Set the logging level  #设置日志级别

  --tls=false                     Use TLS; implied by--tlsverify  #

  --tlscacert=~/.docker/ca.pem    Trust certs signed only by this CA  #信任证书签名CA

  --tlscert=~/.docker/cert.pem    Path to TLS certificate file  #TLS证书文件路径

  --tlskey=~/.docker/key.pem      Path to TLS key file  #TLS密钥文件路径

  --tlsverify=false               Use TLS and verify the remote  #使用TLS验证远程

  -v, --version=false             Print version information and quit  #打印版本信息并退出

Commands:

attach    Attach to a running container  #当前shell下attach连接指定运行镜像

build     Build an image from a Dockerfile  #通过Dockerfile定制镜像

commit    Create a new image from a container's changes  #提交当前容器为新的镜像

cp    Copy files/folders from a container to a HOSTDIR or to STDOUT  #从容器中拷贝指定文件或者目录到宿主机中

create    Create a new container  #创建一个新的容器,同run 但不启动容器

diff    Inspect changes on a container's filesystem  #查看docker容器变化

events    Get real time events from the server#从docker服务获取容器实时事件

exec    Run a command in a running container#在已存在的容器上运行命令

export    Export a container's filesystem as a tar archive  #导出容器的内容流作为一个tar归档文件(对应import)

history    Show the history of an image  #展示一个镜像形成历史

images    List images  #列出系统当前镜像

import    Import the contents from a tarball to create a filesystem image  #从tar包中的内容创建一个新的文件系统映像(对应export)

info    Display system-wide information  #显示系统相关信息

inspect    Return low-level information on a container or image  #查看容器详细信息

kill    Kill a running container  #kill指定docker容器

load    Load an image from a tar archive or STDIN  #从一个tar包中加载一个镜像(对应save)

login    Register or log in to a Docker registry#注册或者登陆一个docker源服务器

logout    Log out from a Docker registry  #从当前Docker registry退出

logs    Fetch the logs of a container  #输出当前容器日志信息

pause    Pause all processes within a container#暂停容器

port    List port mappings or a specific mapping for the CONTAINER  #查看映射端口对应的容器内部源端口

ps    List containers  #列出容器列表

pull    Pull an image or a repository from a registry  #从docker镜像源服务器拉取指定镜像或者库镜像

push    Push an image or a repository to a registry  #推送指定镜像或者库镜像至docker源服务器

rename    Rename a container  #重命名容器

restart    Restart a running container  #重启运行的容器

rm    Remove one or more containers  #移除一个或者多个容器

rmi    Remove one or more images  #移除一个或多个镜像(无容器使用该镜像才可以删除,否则需要删除相关容器才可以继续或者-f强制删除)

run    Run a command in a new container  #创建一个新的容器并运行一个命令

save    Save an image(s) to a tar archive#保存一个镜像为一个tar包(对应load)

search    Search the Docker Hub for images  #在dockerhub中搜索镜像

start    Start one or more stopped containers#启动容器

stats    Display a live stream of container(s) resource usage statistics  #统计容器使用资源

stop    Stop a running container  #停止容器

tag         Tag an image into a repository  #给源中镜像打标签

top       Display the running processes of a container #查看容器中运行的进程信息

unpause    Unpause all processes within a container  #取消暂停容器

version    Show the Docker version information#查看容器版本号

wait         Block until a container stops, then print its exit code  #截取容器停止时的退出状态值

Run 'docker COMMAND --help' for more information on a command.  #运行docker命令在帮助可以获取更多信息

docker search  hello-docker  # 搜索hello-docker的镜像
docker search centos # 搜索centos镜像
docker pull hello-docker # 获取centos镜像
docker run  hello-world   #运行一个docker镜像,产生一个容器实例(也可以通过镜像id前三位运行)
docker image ls  # 查看本地所有镜像
docker images  # 查看docker镜像
docker image rmi hello-docker # 删除centos镜像
docker ps  #列出正在运行的容器(如果创建容器中没有进程正在运行,容器就会立即停止)
docker ps -a  # 列出所有运行过的容器记录
docker save centos > /opt/centos.tar.gz  # 导出docker镜像至本地
docker load < /opt/centos.tar.gz   #导入本地镜像到docker镜像库
docker stop  `docker ps -aq`  # 停止所有正在运行的容器
docker  rm `docker ps -aq`    # 一次性删除所有容器记录
docker rmi  `docker images -aq`   # 一次性删除所有本地的镜像记录

3.1启动容器的两种方式

容器是运行应用程序的,所以必须得先有一个操作系统为基础

1.基于镜像新建一个容器并启动

# 1. 后台运行一个docker
docker run -d centos /bin/sh -c "while true;do echo 正在运行; sleep 1;done"
    # -d  后台运行容器
    # /bin/sh  指定使用centos的bash解释器
    # -c 运行一段shell命令
    # "while true;do echo 正在运行; sleep 1;done"  在linux后台,每秒中打印一次正在运行
docker ps  # 检查容器进程
docker  logs  -f  容器id/名称  # 不间断打印容器的日志信息 
docker stop centos  # 停止容器

# 2. 启动一个bash终端,允许用户进行交互
docker run --name mydocker -it centos /bin/bash  
    # --name  给容器定义一个名称
    # -i  让容器的标准输入保持打开
    # -t 让Docker分配一个伪终端,并绑定到容器的标准输入上
    # /bin/bash 指定docker容器,用shell解释器交互

当利用docker run来创建容器时,Docker在后台运行的步骤如下:

# 1. 检查本地是否存在指定的镜像,不存在就从公有仓库下载
# 2. 利用镜像创建并启动一个容器
# 3. 分配一个文件系统,并在只读的镜像层外面挂在一层可读写层
# 4. 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去
# 5. 从地址池配置一个ip地址给容器
# 6. 执行用户指定的应用程序
# 7. 执行完毕后容器被终止

2.将一个终止状态(stopped)的容器重新启动

[root@localhost ~]# docker ps -a  # 先查询记录
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                             PORTS                    NAMES
ee92fcf6f32d        centos              "/bin/bash"              4 days ago          Exited (137) 3 days ago                                kickass_raman

[root@localhost ~]# docker start ee9  # 再启动这个容器
ee9

[root@localhost ~]# docker exec -it  ee9 /bin/bash  # 进入容器交互式界面
[root@ee92fcf6f32d /]#   # 注意看用户名,已经变成容器用户名

3.2提交创建自定义镜像

# 1.我们进入交互式的centos容器中,发现没有vim命令
docker run -it centos
# 2.在当前容器中,安装一个vim
yum install -y vim
# 3.安装好vim之后,exit退出容器
exit
# 4.查看刚才安装好vim的容器记录
docker container ls -a
# 5.提交这个容器,创建新的image
docker commit 059fdea031ba chaoyu/centos-vim
# 6.查看镜像文件
docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
chaoyu/centos-vim   latest              fd2685ae25fe        5 minutes ago       348MB

3.3外部访问容器

容器中可以运行网络应用,但是要让外部也可以访问这些应用,可以通过-p或-p参数指定端口映射

docker run -d -P training/webapp python app.py # -P 参数会随机映射端口到容器开放的网络端口

# 检查映射的端口
docker ps -l
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED            STATUS               PORTS                     NAMES
cfd632821d7a        training/webapp     "python app.py"     21 seconds ago      Up 20 seconds           0.0.0.0:32768->5000/tcp   brave_fermi
#宿主机ip:32768 映射容器的5000端口

# 查看容器日志信息
docker logs -f cfd  # #不间断显示log

# 也可以通过-p参数指定映射端口
docker run -d -p 9000:5000 training/webapp python app.py

打开浏览器访问服务器的9000端口,内容显示Hello World表示正常启动

(如果访问失败的话,检查自己的防火墙,以及云服务的安全组)

四:利用Dockerfile定制镜像

镜像是容器的基础,每次执行Docker run的时候都会指定哪个镜像作为容器运行的基础。我们之前的例子都是使用来自DockerHub的镜像,直接使用这些镜像只能满足一定的需求,当镜像无法满足我们的需求时,就得自定制这些镜像。

# 镜像的定制就是定制每一层所添加的配置、文件。如果可以吧每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入到一个脚本,用脚本来构建、定制镜像,这个脚本就是dockerfile。
# Dockerfile 是一个文本文件,其内包含了一条条的指令(Instruction),每一条指令 构建一层,因此每一条指令的内容,就是描述该层应当如何构建。

参数详解

FROM scratch #制作base image 基础镜像,尽量使用官方的image作为base image
FROM centos #使用base image
FROM ubuntu:14.04 #带有tag的base image

LABEL version=“1.0” #容器元信息,帮助信息,Metadata,类似于代码注释
LABEL maintainer=“yc_uuu@163.com"

#对于复杂的RUN命令,避免无用的分层,多条命令用反斜线换行,合成一条命令!
RUN yum update && yum install -y vim \
    Python-dev #反斜线换行
RUN /bin/bash -c "source $HOME/.bashrc;echo $HOME”

WORKDIR /root #相当于linux的cd命令,改变目录,尽量使用绝对路径!!!不要用RUN cd
WORKDIR /test # 如果没有就自动创建
WORKDIR demo # 再进入demo文件夹
RUN pwd     # 打印结果应该是/test/demo

ADD and COPY 
ADD hello /  # 把本地文件添加到镜像中,吧本地的hello可执行文件拷贝到镜像的/目录
ADD test.tar.gz /  # 添加到根目录并解压

WORKDIR /root
ADD hello test/  # 进入/root/ 添加hello可执行命令到test目录下,也就是/root/test/hello 一个绝对路径
COPY hello test/  # 等同于上述ADD效果

ADD与COPY
   - 优先使用COPY命令
    -ADD除了COPY功能还有解压功能
添加远程文件/目录使用curl或wget

ENV # 环境变量,尽可能使用ENV增加可维护性
ENV MYSQL_VERSION 5.6 # 设置一个mysql常量
RUN yum install -y mysql-server=“${MYSQL_VERSION}” 

进阶知识(了解)

VOLUME and EXPOSE 
存储和网络

RUN and CMD and ENTRYPOINT
RUN:执行命令并创建新的Image Layer
CMD:设置容器启动后默认执行的命令和参数
ENTRYPOINT:设置容器启动时运行的命令

Shell格式和Exec格式
RUN yum install -y vim
CMD echo ”hello docker”
ENTRYPOINT echo “hello docker”

Exec格式
RUN [“apt-get”,”install”,”-y”,”vim”]
CMD [“/bin/echo”,”hello docker”]
ENTRYPOINT [“/bin/echo”,”hello docker”]


通过shell格式去运行命令,会读取$name指令,而exec格式是仅仅的执行一个命令,而不是shell指令
cat Dockerfile
    FROM centos
    ENV name Docker
    ENTRYPOINT [“/bin/echo”,”hello $name”]#这个仅仅是执行echo命令,读取不了shell变量
    ENTRYPOINT  [“/bin/bash”,”-c”,”echo hello $name"]

CMD
容器启动时默认执行的命令
如果docker run指定了其他命令(docker run -it [image] /bin/bash ),CMD命令被忽略
如果定义多个CMD,只有最后一个执行

ENTRYPOINT
让容器以应用程序或服务形式运行
不会被忽略,一定会执行
最佳实践:写一个shell脚本作为entrypoint
COPY docker-entrypoint.sh /usr/local/bin
ENTRYPOINT [“docker-entrypoint.sh]
EXPOSE 27017
CMD [“mongod”]

[root@master home]# more Dockerfile
FROm centos
ENV name Docker
#CMD ["/bin/bash","-c","echo hello $name"]
ENTRYPOINT ["/bin/bash","-c","echo hello $name”]

五:发布到仓库

5.1docker hub共有镜像发布

docker提供了一个类似于github的仓库docker hub 官方网站:https://hub.docker.com/

# 注册docker id后,在linux中登录dockerhub
    docker login

# 注意要保证image的tag是账户名,如果镜像名字不对,需要改一下tag
    docker tag chaoyu/centos-vim peng104/centos-vim
    # 语法是:  docker tag   仓库名   peng104/仓库名

# 推送docker image到dockerhub
    docker push peng104/centps-cmd-exec:latest

# 去dockerhub中检查镜像
# 先删除本地镜像,然后再测试下载pull 镜像文件
    docker pull peng104/centos-entrypoint-exec

5.2私有仓库

docker hub是公开的,其他人也是可以下载的,并不安全,因此还可以使用docker registry官方提供的私有仓库

用法详解: https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/repository/registry.html

# 1.下载一个docker官方私有仓库镜像
    docker pull registry
# 2.运行一个docker私有容器仓库
docker run -d -p 5000:5000 -v /opt/data/registry:/var/lib/registry  registry
    -d 后台运行 
    -p  端口映射 宿主机的5000:容器内的5000
    -v  数据卷挂载  宿主机的 /opt/data/registry :/var/lib/registry 
    registry  镜像名
    /var/lib/registry  存放私有仓库位置
# Docker 默认不允许非 HTTPS 方式推送镜像。我们可以通过 Docker 的配置选项来取消这个限制
# 3.修改docker的配置文件,让他支持http方式,上传私有镜像
    vim /etc/docker/daemon.json 
    # 写入如下内容
    {
        "registry-mirrors": ["http://f1361db2.m.daocloud.io"],
        "insecure-registries":["192.168.11.37:5000"]
    }
# 4.修改docker的服务配置文件
    vim /lib/systemd/system/docker.service
# 找到[service]这一代码区域块,写入如下参数
    [Service]
    EnvironmentFile=-/etc/docker/daemon.json
# 5.重新加载docker服务
    systemctl daemon-reload
# 6.重启docker服务
    systemctl restart docker
    # 注意:重启docker服务,所有的容器都会挂掉

# 7.修改本地镜像的tag标记,往自己的私有仓库推送
    docker tag docker.io/peng104/hello-world-docker 192.168.11.37:5000/peng-hello
    # 浏览器访问http://192.168.119.10:5000/v2/_catalog查看仓库
# 8.下载私有仓库的镜像
    docker pull 192.168.11.37:5000/peng-hello

六:实例演示

编写dockerfile,构建自己的镜像,运行flask程序。

确保app.py和dockerfile在同一个目录

# 1.准备好app.py的flask程序
    [root@localhost ~]# cat app.py
    from flask import Flask
    app=Flask(__name__)
    @app.route('/')
    def hello():
        return "hello docker"
    if __name__=="__main__":
        app.run(host='0.0.0.0',port=8080)
    [root@master home]# ls
    app.py  Dockerfile

# 2.编写dockerfile
    [root@localhost ~]# cat Dockerfile
    FROM python:2.7
    LABEL maintainer="温而新"
    RUN pip install flask
    COPY app.py /app/
    WORKDIR /app
    EXPOSE 8080
    CMD ["python","app.py"]

# 3.构建镜像image,找到当前目录的Dockerfile,开始构建
    docker build -t peng104/flask-hello-docker .

# 4.查看创建好的images
    docker image ls

# 5.启动此flask-hello-docker容器,映射一个端口供外部访问
    docker run -d -p 8080:8080 peng104/flask-hello-docker

# 6.检查运行的容器
    docker container ls

# 7.推送这个镜像到私有仓库
    docker tag  peng104/flask-hello-docker   192.168.11.37:5000/peng-flaskweb
    docker push 192.168.11.37:5000/peng-flaskweb

参考资料:www.cnblogs.com/peng104/p/10296717.html