Docker介紹及使用

什么是容器？

容器就是在隔離的環境運行的一個進程，如果進程停止，容器就會銷毀。隔離的環境擁有自己的系統文件，ip地址，主機名等，kvm虛擬機，linux，系統文件

程序：代碼，命令
進程：正在運行的程序

容器和虛擬化的區別

linux容器技術，容器虛擬化和kvm虛擬化的區別

kvm虛擬化： 需要硬件的支持，需要模擬硬件，可以運行不同的操作系統，啟動時間分鍾級(開機啟動流程)

linux開機啟動流程：

• bios開機硬件自檢
• 根據bios設置的優先啟動項 網卡 硬盤 u盤 光驅
• 讀取mbr引導 UEFI(gpt分區) mbr硬盤分區信息，內核加載路徑
• 加載內核
• 啟動第一個進程init systemd
• 系統初始化完成
• 運行服務

容器：共用宿主機內核，運行服務，損耗少，啟動快，性能高

容器虛擬化：不需要硬件的支持。不需要模擬硬件，共用宿主機的內核，啟動時間秒級(沒有開機啟動流程)

總結：
1、與宿主機使用同一個內核，性能損耗小；
2、不需要指令級模擬；
3、容器可以在CPU核心的本地運行指令，不需要任何專門的解釋機制；
4、避免了准虛擬化和系統調用替換中的復雜性；
5、輕量級隔離，在隔離的同時還提供共享機制，以實現容器與宿主機的資源共享。

容器技術的發展過程：

chroot技術，新建一個子系統（擁有自己完整的系統文件）

參考資料：https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-chroot/
chang root

linux容器(lxc) linux container(namespaces 命名空間 隔離環境 及cgroups 資源限制)

宿主機namespace ip地址 主機名 系統文件 進程
子系統namespace，ip地址 主機名 系統文件 進程

cgroups 限制一個進程能夠使用的資源。cpu，內存，硬盤io
kvm虛擬機：資源限制（1c 1G 20G）

有一個相同函數名字：

. name1 sss.sh   ===  name1.sss()
.  xxxx.sh       ===  name2.sss()

需要使用epel源

安裝epel源

yum install epel-release -y

編譯epel源配置文件

vi  /etc/yum.repos.d/epel.repo
[epel]
name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch

mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-7&arch=$basearch

failovermethod=priority
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7

[epel-debuginfo]
name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch - Debug
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch/debug

mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-debug-7&arch=$basearch

failovermethod=priority
enabled=0
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
gpgcheck=1

[epel-source]
name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch - Source
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/SRPMS

mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-source-7&arch=$basearch

failovermethod=priority
enabled=0
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
gpgcheck=1

安裝lxc

yum install lxc-* -y
yum install libcgroup* -y
yum install bridge-utils.x86_64 -y

橋接網卡

[root@controller ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 
echo 'TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
BRIDGE=virbr0' >/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

[root@controller ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-virbr0 
echo 'TYPE=Bridge
BOOTPROTO=static
NAME=virbr0
DEVICE=virbr0
ONBOOT=yes
IPADDR=10.0.0.11
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=10.0.0.254
DNS1=223.5.5.5' >/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-virbr0

啟動cgroup

systemctl start cgconfig.service

啟動lxc

systemctl start lxc.service

創建lxc容器

方法1:
lxc-create -t download -n centos6 -- --server mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/lxc-images -d centos -r 6 -a amd64
方法2：
lxc-create -t centos -n test

為lxc容器設置root密碼：

[root@controller ~]# chroot /var/lib/lxc/test/rootfs passwd
Changing password for user root.
New password: 
BAD PASSWORD: it is too simplistic/systematic
BAD PASSWORD: is too simple
Retype new password: 
passwd: all authentication tokens updated successfully.

為容器指定ip和網關

vi /var/lib/lxc/centos7/config
lxc.network.name = eth0
lxc.network.ipv4 = 10.0.0.111/24
lxc.network.ipv4.gateway = 10.0.0.254

啟動容器

lxc-start -n centos7

docker容器 (對lxc進行改進，當前流行)

Docker是通過內核虛擬化技術（namespaces及cgroups cpu、內存、磁盤io等）來提供容器的資源隔離與安全保障等。由於Docker通過操作系統層的虛擬化實現隔離，所以Docker容器在運行時，不需要類似虛擬機（VM）額外的操作系統開銷，提高資源利用率
namespace 資源隔離
cgroups 進程的資源限制
kvm 虛擬磁盤文件，資源隔離
kvm 資源限制，--cpus --memory

docker 初期把lxc二次開發，libcontainer

docker的主要目標是"Build,Ship and Run any App,Angwhere",構建，運輸，處處運行
部署服務，環境問題

一次構建，處處運行

docker是一種軟件的打包技術

構建：做一個docker鏡像
運輸：docker pull
運行：啟動一個容器
每一個容器，他都有自己的系統文件rootfs.

kvm解決了硬件和操作系統之間的依賴
kvm獨立的虛擬磁盤，xml配置文件

docker解決了軟件和操作系統環境之間的依賴，能夠讓獨立服務或應用程序在不同的環境中，得到相同的運行結果。
docker鏡像有自己的文件系統。

docker容器是一種輕量級、可移植、自包含的軟件打包技術，使應用程序可以在幾乎任何地方以相同的方式運行。開發人員在自己筆記本上創建並測試好的容器，無需任何修改就能夠在生產系統的虛擬機、物理服務器或公有雲主機上運行。

docker的安裝

rm -fr /etc/yum.repos.d/local.repo
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sed -i 's#download.docker.com#mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce#g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum install docker-ce -y

docker的主要組成部分

docker是傳統的CS架構分為docker client和docker server,像Mysql一樣

安裝成功后可查看版本
命令：docker version
[root@controller ~]# docker version 
Client:
 Version:	17.12.0-ce
 API version:	1.35
 Go version:	go1.9.2
 Git commit:	c97c6d6
 Built:	Wed Dec 27 20:10:14 2017
 OS/Arch:	linux/amd64

Server:
 Engine:
  Version:	17.12.0-ce
  API version:	1.35 (minimum version 1.12)
  Go version:	go1.9.2
  Git commit:	c97c6d6
  Built:	Wed Dec 27 20:12:46 2017
  OS/Arch:	linux/amd64
  Experimental:	false

docker info（如果要做監控）

docker主要組件有：鏡像、容器、倉庫, 網絡，存儲

啟動容器必須需要一個鏡像，倉庫中只存儲鏡像 容器---鏡像—倉庫

啟動第一個容器

啟動容器
systemctl start docker
開啟自啟
systemctl enable docker

配置docker鏡像加速

vi /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}	

開啟一個nginx服務的容器：
docker run -d -p 80:80 nginx
docker run -d -p 80:80 -v /data:/usr/share/nginx/html  nginx:latest

run（創建並運行一個容器）
-d 放在后台
-p 端口映射
-v 源地址(宿主機):目標地址(容器)
nginx docker鏡像的名字

小技巧：
退出容器時使用 ctrl + p，ctrl +q 可以保證退出容器后 容器不被殺死

手動制作支持ssh登錄的docker

啟動一個基礎容器
docker run -it -p 1022:22  centos:6.9

安裝sshd服務
yum install openssh-server -y
service sshd start
echo '123456'|passwd --stdin root

把安裝好軟件的容器，提交為鏡像
docker commit 7d40c868114a centos_ssh:v1

測試
docker run -d -p 1023:22 centos_ssh:v1 /usr/sbin/sshd -D

手動制作bookManagerSystem的docker

啟動一個基礎容器
docker run -it -p 8080:8080  python:3.6 /bin/bash

容器部署bms項目
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django
cd /opt/
wget  http://www.qstack.com.cn/bookManageSystem.zip
unzip bookManageSystem.zip 
cd bookManageSystem

替換Debian源
echo 'deb http://mirrors.163.com/debian/ stretch main non-free contrib
deb http://mirrors.163.com/debian/ stretch-updates main non-free contrib
deb http://mirrors.163.com/debian/ stretch-backports main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian/ stretch main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian/ stretch-updates main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian/ stretch-backports main non-free contrib
deb http://mirrors.163.com/debian-security/ stretch/updates main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian-security/ stretch/updates main non-free contrib' >/etc/apt/sources.list

apt-get update
apt-get install vim -y
vim bookManageSystem/settings.py 

python manage.py migrate
python manage.py runserver 0.0.0.0:8080

把部署好bms項目的容器提交為鏡像
docker commit 3e3313968bf7 bms:v1

測試
docker run -d -p 8080:8080 bms:v1 python /opt/bookManageSystem/manage.py runserver 0.0.0.0:8080

制作一個支持多服務的docker鏡像

啟動一個基礎容器
docker run  -it -p 8085:8080 -p 1024:22 bms:v1 /bin/bash

在容器中安裝部署服務
apt-get install openssh-server
service ssh start
passwd root

修改配置文件
vim /etc/ssh/sshd_config
PermitRootLogin yes

service ssh restart

編寫啟動文件
vim /init.sh
#!/bin/bash

service ssh start
python /opt/bookManageSystem/manage.py runserver 0.0.0.0:8080

把部署好bms項目的容器提交為鏡像
docker commit 6e44ab74fa5c bms_ssh:v4

測試
docker run  -d -p 8085:8080 -p 1024:22 bms_ssh:v4 /bin/bash /init.sh

啟動一個基礎容器
docker run -it -p 1022:22  centos:6.9

安裝sshd服務
yum install openssh-server -y
service sshd start
echo '123456'|passwd --stdin root

把安裝好軟件的容器，提交為鏡像
docker commit 7d40c868114a centos_ssh:v1

測試
docker run -d -p 1023:22 centos_ssh:v1 /usr/sbin/sshd -D

docker的鏡像管理

搜索鏡像
docker search
選鏡像的建議：

• 優先考慮官方
• stars數量多

獲取鏡像
docker pull（push）
鏡像加速器：阿里雲加速器，daocloud加速器，中科大加速器，Docker 中國官方鏡像加速：https://registry.docker-cn.com

docker pull centos:6.8（沒有指定版本，默認會下載最新版）
docker pull daocloud.io/huangzhichong/alpine-cn:latest 

配置docker鏡像加速

vi /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}	

第三方docker鏡像倉庫，使用方法：

docker pull index.tenxcloud.com/tenxcloud/httpd:latest

查看鏡像
	docker images  docker image  ls
刪除鏡像
	docker rmi  例子：docker image rm centos:latest
導出鏡像
	docker save  例子：docker image save centos > docker-centos7.4.tar.gz
導入鏡像
	docker load  例子：docker image load -i docker-centos7.4.tar.gz

docker的容器管理

docker run -d -p 80:80 nginx:latest
run（創建並運行一個容器）
-d 放在后台
-p 端口映射
-v 源地址(宿主機):目標地址(容器)

nginx docker鏡像的名字

docker run -it --name centos6 centos:6.9 /bin/bash
-it 分配交互式的終端
--name 指定容器的名字
/bin/sh覆蓋容器的初始命令

• 啟動容器
  docker run image_name
  docker run -it image_name CMD

docker run ==== docker create + docker start

• 停止容器
  docker stop CONTAINER_ID

• 殺死容器
  docker kill container_name

• 查看容器列表
  docker ps
  docker ps –a

• 進入容器(目的，調試，排錯)
  *** docker exec （會分配一個新的終端tty）
  docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]

docker exec -it  容器id或容器名字 /bin/bash（/bin/sh）

制作dockerfile

首先創建一個dockerfile文件 寫入內容

at dockerfile
FROM python:3.6

ADD bookManageSystem.zip /bookManageSystem.zip
RUN pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django
RUN unzip /bookManageSystem.zip 

RUN sed -i 's#ALLOWED_HOSTS = \[\]#ALLOWED_HOSTS = \["*"\]#g' /bookManageSystem/bookManageSystem/settings.py

RUN python /bookManageSystem/manage.py migrate

CMD ["python","/bookManageSystem/manage.py","runserver","0.0.0.0:8080"]

下載項目

yum install wget -y
wget  http://www.qstack.com.cn/bookManageSystem.zip

修改之前的dockerfile文件

FROM python:3.6

ADD bookManageSystem.zip /bookManageSystem.zip
RUN pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django
RUN unzip /bookManageSystem.zip 

RUN sed -i 's#ALLOWED_HOSTS = \[\]#ALLOWED_HOSTS = \["*"\]#g' /bookManageSystem/bookManageSystem/settings.py

RUN python /bookManageSystem/manage.py migrate

ADD sources.list /etc/apt/sources.list

RUN apt-get update

RUN apt-get install openssh-server -y

RUN service ssh start

RUN echo 'root:123456'|chpasswd

RUN  echo 'PermitRootLogin yes' >>/etc/ssh/sshd_config

ADD init.sh /init.sh
CMD ["/bin/bash","/init.sh"]

編寫一個執行腳本

[root@docker01 bms_ssh]# cat init.sh 
#!/bin/bash

service ssh start
python /bookManageSystem/manage.py runserver 0.0.0.0:8080

最后開啟一個容器

docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry -v /opt/myregistry:/var/lib/registry  registry

傳自己的鏡像到私有倉庫

docker login 在dockerhub上注冊賬號並且登錄
docker images
docker push centos_ssh:v3 
docker tag centos_ssh:v3 t29617342/centos_ssh:v3
docker push t29617342/centos_ssh:v3