【One by one系列】一步步學習docker（一）

Docker

Build,Ship and Anywhere

1.基本概念

• Docker Client:Docker提供給用戶的客戶端，功能就是提供給用戶一個終端，用戶輸入docker提供的命令來管理本地或者遠程的服務器。
• Docker Server:Docker Daemon是主要組成部分，Docker服務的守護進程，功能-接受Docker Client發過來的指令請求，並按照相應的路由規則實現路由分發。
• Docker Images:Docker鏡像，類比電腦裝系統的CD盤，只讀的CD
• Docker Registry:Docker Images的倉庫，類比git，有私人的，有公共的，如github，docker提供了官方的Registry,Dock Hub
• Docker Container:Docker 容器，在容器里，跑項目程序、消耗機器資源、提供服務的地方；容器（Docker Container）通過鏡像（Docker Images）啟動，在鏡像的基礎上運行程序。可以理解為容器提供了硬件環境，然后使用了鏡像這些制作好的系統盤，再加上項目程序，跑起來就可以提供服務。

理解上圖：搭載Docker的主機，通過Docker Client使用docker build docker pull docker run 讓Docker Daemon從Docker Registry拉取Ubuntu，redis，nginx等鏡像，然后通過這些鏡像創建不同的容器

2.安裝Docker

以CentOs為例：可以參考https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/

https://yq.aliyun.com/articles/110806?spm=5176.8351553.0.0.2206199170TjX9

• 安裝輔助工具：

  yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

  yum-utils:管理repository及擴展包的工具 (主要是針對repository)

  device-mapper-persistent-data：Device Mapper支持Linux上的許多高級卷管理技術;

  lvm2：邏輯卷管理工具；

• 添加軟件源信息,這里使用Docker CE版本

  從2017年3月開始docker在原來的基礎上分為兩個分支版本: Docker CE 和 Docker EE。Docker CE 即社區免費版，Docker EE 即企業版，強調安全，但需付費使用。

  yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

  更新yum緩存：yum makecache fast

• 移除舊的版本

  yum remove docker

• 安裝

  yum -y install docker-ce

• 啟動

  systemctl start docker

  或者

  #服務方式啟動
  service docker start
  #設置開機啟動
  chkconfig docker on
  

• 測試運行hello-world

  docker run hello-world

• 卸載：yum remove docker-ce rm -rf /var/lib/docker

• 問題：

解決方案

yum clean all

yum install docker-ce

3.docker基本操作

查看版本

docker version

查看鏡像

docker images

docker image ls

查看容器

docker ps

拉取鏡像

docker pull image-name

鏡像放到容器中跑

docker run image-name

查看容器運行情況

docker ps -a

docker container ps

docker container ps -a

4.docker原理

4.1docker優勢

• docker image的體積小，ubuntu-100M+，小就意味着傳輸與分享方便

• docker run 啟動的耗時為0.

• docker 占用資源少

  想象一下如下場景把一個項目build成一個image，然后方便分發出去，別人拿到后也不用關心你的項目需要什么環境或者依賴，只要docker run一下就能運行。。而且速度很快，甚至在一台開發機都可以管理成百上千的container，沒有業務處理的時候也不會占用你的系統資源。。。

4.2原理

4.2.1虛擬機 vs Docker容器

4.2.2Docker核心組件

• AUFS(chroot) – 用來建立不同的操作系統和隔離運行時的硬盤空間
• Namespace – 用來隔離Container的執行空間
• Cgroup – 分配不同的硬件資源
• SELinux – 用來保護linux的網絡安全
• Netlink – 用來讓不同的Container之間的進程保持通信，話說docker是golang開發的，還記得golang中goroutine如何通信？
• Netfilter – 建立Container埠為基礎的網路防火牆封包過濾
• AppArmor – 保護Container的網路及執行安全
• Linux Bridge – 讓不同Container或不同主機上的Container能溝通
• 等等·_等等等等~

4.2.3術業有專攻

docker運用linux的技術走了捷徑，不虛擬化任何硬件，而是對硬件資源在不同的容器中做了隔離，隔離使米格容器之間擁有了不同的環境（硬盤空間-網路-系統工具包），然后又可以共享需要的硬件資源（cpu-內存-系統內核），dokcer用的技術很多（如上），一項一項研究基本不可能，這也不是我們學習docker的目的，我們是讓docker用於實際生產過程中，至於原理，了解即可，所以我們應該docker是怎么就能辦到？

AUFS -> Another Union File System:AUFS的技術可以讓多個文件目錄union成一個新的目錄，並且可以對這個新的目錄進行讀寫操作。

​ 如果你有一張只讀的cd數據盤，但是你卻想編輯里面的內容，你通常的做法是不是把內容拷貝到本地硬盤，然后再編輯。

​ 但如果你可以利用AUFS技術，你就可以將硬盤中的一個空目錄和你的cd數據盤進行union形成一個新的目錄，接着你對這個目錄讀取，會得到的cd盤內的數據，當你對這個目錄的內容進行編輯，編輯的內容AUFS會自動講修改內容保存在你union的那個空目錄內，當你再次讀取的時候，AUFS也會將你硬盤中記錄的改動內容優先於CD數據盤中的內容讀取出來，這樣對用戶而言，這就完全是一個可編輯的目錄內容了。——docker要的就是這個效果

• 想象一下docker的Image，其實也就是一個事先制作好的只讀的文件目錄，當我們要使用這個系統功能的時候，docker為我們開辟了一個新的文件夾和這個image做了union，提供給docker container做為系統運行的存儲；
• 這個image里面已經包含了系統程序、工具軟件、以及程序，當系統啟動后產生的運行時文件（如logs、臨時目錄等）或新安裝的軟件都在這個新的文件夾內。
• 這樣我們在啟動一個container的時候，其實並沒有加載鏡像的過程，也不會像虛擬機一樣需要安裝一個系統這么負責，只是做了一次unoin，一切就和安裝過系統的虛擬機同樣使用了。
• 另外docker還提供了一個 docker commit 命令，這個命令可以隨時將你現在的運行中的cantainer構建成一個新的image。

4.3docker命令補充

查看當前的container列表

docker ps -a

通過一個image生成一個新的image，包含container中的改動

docker commit container-id

5.docker加速鏡像為阿里雲

由於眾所周知的原因，使用docker pull，命令下載鏡像太慢了，默認是從國外的。

https://help.aliyun.com/document_detail/60743.html?spm=a2c4g.11186623.6.550.764e11be5adPKN

#阿里雲鏡像服務
https://help.aliyun.com/document_detail/60743.html?spm=a2c4g.11186623.6.550.764e11be5adPKN

#密碼
在阿里雲容器鏡像服務控制台-默認實例-訪問憑證取 修改即可

#鏡像加速器可以提升docker官方鏡像的速度
在阿里雲容器鏡像服務控制台-鏡像中心-鏡像加速器

6.docker實戰-萬物皆鏡像

以nginx官方鏡像為例https://hub.docker.com/_/nginx

6.1獲取官方鏡像：docker pull

docker pull nginx

6.2查看已有鏡像：docker image ls

docker image ls

6.3查看鏡像詳情：docker image inspect

docker image inspect nginx

6.4運行容器：docker run

一個鏡像可以跑多個容器

docker run --name nginx-test -d -p 8082:80 nginx

nginx-test 容器名稱，獨一無二，不能重復

-d 后台運行

-p 指定端口，宿主端口:容器內部端口

-p 80 隨機映射一個宿主機端口,通過docker port nginx-test

-p ip::containerport 容器端口映射主機指定ip動態端口

-p ip:hostport:containerport

-P 暴露所有（容器開發的所有）端口

nginx 鏡像名稱，nginx:tag ，其中nginx默認nginx:latest ，是簡寫，其他版本，就需要nginx:版本號

宿主機ip：192.168.1.105

http://192.168.1.105:8082/

6.5查看運行中的容器：docker container ps

docker container ps
docker  ps

6.6查看所有的容器：docker container ps -a

docker container ps -a
docker  ps -a

6.7查看容器詳情：docker container inspect

docker container inspect nginx-test

6.8進入容器：docker container exec

容器中必須運行有運行的程序，否則docker會把容器進程殺死，nginx是運行，如果只是一個linux系統的容器，會執行失敗

docker container exec -it nginx-test /bin/bash

來吧，你可以在容器，為所欲為之為所欲為。

6.9退出容器：exit

exit

6.10刪除容器

#停止容器
docker stop nginx-test

#刪除容器
docker rm nginx-test

#強制刪除容器
docker rm -f nginx-test

6.11掛載容器文件

#Mounts節點
docker container inspect nginx-test  
#容器中無Mounts節點，mysql有，nginx沒有

#自主掛載
#1.創建一個文件
mkdir -p /docker-mount/nginx/conf

#2.查看容器文件的路徑
cd /etc/nginx/conf.d/
more default.conf
#沒錯！，文件路徑/etc/nginx/conf.d/default.conf
#2.把docker的文件掛載到宿主機上
docker cp nginx-test:/etc/nginx/conf.d/default.conf  /docker-mount/nginx/conf

#3.宿主機查看文件
 more docker-mount/nginx/conf/default.conf
 
 #4.編輯文件
vim docker-mount/nginx/conf/default.conf
#5.掛載至容器
docker run --name nginx-test -d -p 8080:80 -v docker-mount/nginx/conf/default.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf

6.12容器日志

docker logs nginx-test

6.13容器生命周期圖

Docker的四種網絡模式

1.Bridge 橋接模式，docker默認

#配置容器的主機名
docker run --name t1 --network bridge -h [自定義主機名] -it --rm busybox

#自定義DNS
docker run --name t1 --network bridge --dns 114.114 -it --rm busybox

#給host文件添加一條
docker run --name t1 --network bridge --add-host [hostname]：[ip] -it --rm busybox

2.Host

與宿主機一模一樣 不需要端口映射

3.None

不使用網絡

4.Container

一個容器共享另外一個容器的network namespace,與host模式差不多，只是這里不是使用宿主機網絡，而是使用的容器網絡

配置docker0網絡屬性信息

vim /etc/docker/daemon.json

核心選項為bip，即bridge ip，用於指定docker0橋自身的ip地址；其他選項可以通過此地址計算出

7.生成鏡像

方法一：更新

創建容器

docker run ..

修改容器

為所欲為

commit

docker commit -a="作者" 容器名稱 新鏡像名稱

方法二：dockerfile構建

• 構建docker鏡像的源碼

• 文本文檔

• docker build 自動執行命令行，自動構建docker鏡像

• 注釋

• 指令（不區分大小寫），約定大寫，參數小寫

• 順序執行

• start

  #FROM 基礎鏡像
  FROM image-name:tag
  LABEL author=carfield
  
  #ADD 可以從網絡上下載
  ADD source-file dest-file
  ADD URL 容器目錄
  
  #COPY 可以不用 與 ADD類似
  COPY 宿主機文件 容器文件
  #EXPOSE 暴露端口
  EXPOSE 80/tcp
  #ENTRYPOINT 容器內部生效
  ENTRYPOINT ["<executable>","<param1>","<param2>"] 
  
  #ENV 環境變量 key=value
  ENV PATH 
  
  #ARG 同ENV
  
  #RUN 指定docker build過程中運行命令
  RUN <command>
  
  #WORKDIR 工作目錄 執行目錄
  WORKDIR $
  
  #ONBUILD 觸發器：被作為基礎鏡像觸發
  ONBUILD 
  
  #CMD 容器啟動生效
  CMD [""]
  

  • 構建鏡像docker build -t image-name:tags . 點.當前目錄

  #test
  FROM centos
  
  #鏡像作者 元數據標簽
  LABEL author=carfield
  
  #復制文件到鏡像
  ADD ... ...
  ADD ... ...
  
  #配置環境變量
  ENV DOTNET 路徑
  
  #WORKDIR
  WORKDIR ...
  
  RUN yum -y install vim
  
  VOLUME ["/data1"]
  
  EXPOSE 8080
  
  CMD ls
  
  ENTRYPOINT ....
  

8.發布鏡像

8.1登錄阿里雲容器鏡像服務

8.2推送至阿里雲

# 登錄docker倉庫
sudo docker login --username=[用戶名] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
# 創建指定鏡像的tag，歸入某個倉庫
sudo docker tag [鏡像id] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxxx/xxx:[鏡像版本號]
# 鏡像推送至倉庫
sudo docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxxx/xxx:[鏡像版本號]

8.3拉取鏡像

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/xxxx/xxx:v1

參考資料

• https://www.cnblogs.com/edisonchou/p/dockerfile_inside_introduction.html 你必須知道的Dockerfile
• https://yq.aliyun.com/articles/110806 Docker CE 鏡像源站
• https://blog.csdn.net/TMDUODUO/article/details/101094677 將docker下載鏡像改為阿里雲下載鏡像
• https://www.cnblogs.com/cac2020/p/11359412.html 【Docker學習之二】Docker部署安裝
• https://yq.aliyun.com/articles/63035 大白話Docker入門（一）
• https://yq.aliyun.com/articles/63517 大白話Docker入門（二）