docker安装与使用

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为什么

一款产品从开发到上线，从操作系统，到运行环境，再到应用配置。作为开发+运维之间的协作我们需要关心很多东西，这也是很多互联网公司都不得不面对的问题，特别是各种版本的迭代之后，不同版本环境的兼容，对运维人员是极大的考验！环境配置如此麻烦，换一台机器，就要重来一次，费力费时。很多人想到，能不能从根本上解决问题，软件可以带环境安装？也就是说，安装的时候，把原始环境一模一样地复制过来。解决开发人员说的“ 在我的机器上可正常工作”的问题。之前在服务器配置一个应用的运行环境，要安装各种软件，就拿一个基本的工程项目的环境来说吧，Java/Tomcat/MySQL/JDBC驱动包等。安装和配置这些东西有多麻烦就不说了，它还不能跨平台。假如我们是在 Windows 上安装的这些环境，到了 Linux 又得重新装。况且就算不跨操作系统，换另一台同样操作系统的服务器，要移植应用也是非常麻烦的。传统上认为，软件编码开发/测试结束后，所产出的成果即是程序或是能够编译执行的二进制字节码文件等（Java为例）。而为了让这些程序可以顺利执行，开发团队也得准备完整的部署文件，让维运团队得以部署应用程式，开发需要清楚的告诉运维部署团队，用的全部配置文件+所有软件环境。不过，即便如此，仍然常常发生部署失败的状况。Docker之所以发展如此迅速，也是因为它对此给出了一个标准化的解决方案。Docker镜像的设计，使得Docker得以打破过去「程序即应用」的观念。通过Docker镜像 ( images ) 将应用程序所需要的系统环境，由下而上打包，达到应用程序跨平台间的无缝接轨运作。

docker与vm的对比

  • 1、docker有着比虚拟机更少的抽象层。由亍docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化,运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。
  • 2、docker利用的是宿主机的内核,而不需要Guest OS。因此,当新建一个容器时,docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。仍而避免引寻、加载操作系统内核返个比较费时费资源的过程,当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载Guest OS,返个新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统,则省略了返个过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟。
    docker_2

    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“Build，Ship and Run Any App , Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP（可以是一个WEB应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到“一次封装，到处运行”。Linux 容器技术的出现就解决了这样一个问题，而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用运行在Docker 容器上面，而 Docker 容器在任何操作系统上都是一致的，这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作。

Docker的架构图

docker

Docker的基本组成

镜像（image）

Docker 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。 就好似 Java 中的 类和对象，类就是镜像，容器就是对象！

容器（container）

Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用。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。可以把容器看做是一个简易版的Linux 环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等） 和运行在其中的应用程序。容器的定义和镜像几乎一模一样，也是一堆层的统一视角，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

仓库（repository）

仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。仓库(Repository)和仓库注册服务器（Registry）是有区别的。仓库注册服务器上往往存放着多个仓库，每个仓库中又包含了多个镜像，每个镜像有不同的标签（tag）。仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。最大的公开仓库是 Docker Hub(https://hub.docker.com/)，存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云、网易云等

小结

  • Docker本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就似乎 image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成 Docker 容器。image 文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。
  • image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。
  • 一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器
  • 至于仓库，就是放了一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候从仓库中拉下来就可以了。

Docker是怎么工作的

Docker是一个Client-Server结构的系统，Docker守护进程运行在主机上， 然后通过Socket连接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。 容器，是一个运行时环境，就是我们前面说到的集装箱。
docker_1

怎么用

环境检查

此处使用的环境为CentOS 7(64-bit)
目前，CentOS 仅发行版本中的内核支持 Docker。
Docker 运行在 CentOS 7 上，要求系统为64位、系统内核版本为 3.10 以上。

查看自己的内核

uname -r

此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@aihys-2 /]# uname -r
3.10.0-957.el7.x86_64

查看版本信息

cat /etc/os-release
[root@aihys-2 /]# cat /etc/os-release
NAME="CentOS Linux"
VERSION="7 (Core)"
ID="centos"
ID_LIKE="rhel fedora"
VERSION_ID="7"
PRETTY_NAME="CentOS Linux 7 (Core)"
ANSI_COLOR="0;31"
CPE_NAME="cpe:/o:centos:centos:7"
HOME_URL="https://www.centos.org/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.centos.org/"

CENTOS_MANTISBT_PROJECT="CentOS-7"
CENTOS_MANTISBT_PROJECT_VERSION="7"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT="centos"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT_VERSION="7"

安装步骤

官网安装参考手册：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

1、yum安装gcc相关环境（虚拟机的话需要确保可以连接外网）

yum -y install gcc
yum -y install gcc-c++

2、卸载旧版本

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

3、安装需要的软件包

yum install -y yum-utils

4、设置镜像仓库
官网给出的镜像仓库是国外的地址，国内访问速度会比较慢

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

所以建议使用阿里云的镜像仓库

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

5、更新yum软件包索引

yum makecache fast

6、安装Docker CE

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

7、启动Docker

systemctl start docker

8、测试命令

#查看docker版本
docker version 
#运行hello-world镜像
docker run hello-world
#查看镜像
docker images

hello-world
9、卸载

#停止docker
systemctl stop docker
#卸载docker 
yum -y remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
#删除docker目录 
rm -rf /var/lib/docker

设置阿里云镜像加速

我们使用Docker时需要首先下载一个官方镜像，例如mysql、wordpress。然而由于网络原因，下载一个Docker官方镜像可能会需要很长的时间，甚至下载失败。为此，阿里云容器镜像服务ACR提供了官方的镜像站点，从而加速官方镜像的下载

步骤

详情请参考https://www.aliyun.com/product/acr

1、注册一个属于自己的阿里云账户(可复用淘宝账号)
2、进入管理控制台设置密码，开通
aliyun_docke_set_01
3、查看镜像加速器
aliyun_docke_set_02
4、配置镜像加速

针对Docker客户端版本大于 1.10.0 的用户,可以通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://dn8d0o08.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

Docker 常用命令

帮助命令

帮助文档： https://docs.docker.com/reference/

#显示docker的版本信息
docker version 
#显示docker系统信息，包含镜像和容器的数量
docker info 
#万能命令
docker {命令} --help

镜像命令

1、查看所有本地的主机上的镜像

docker images [options]
options:
  -a : 列出所有镜像 --all
  -f : 过滤  --filter
  -q : 只显示镜像id  --quiet

2、搜索镜像

docker search [镜像名称]

3、下载镜像

docker pull [镜像名称:tag]  如果不写tag,默认就是最新的版本

4、删除镜像

# 删除镜像
docker rmi -f [镜像id]
# 删除多个镜像，空格分开
docker rmi -f [镜像id1] [镜像id2] [镜像id3] 
# 删除全部
docker rmi -f ${docker images -aq}

容器命令

1、新建容器并启动

docker run [可选参数] image [命令]
   参数说明：
     --name="NAME" 指定容器名称，用于区分容器
     -d 后台方式运行
     -it 使用交互方式运行，进入容器查看内容
     -p 指定容器的端口 
          -p ip:主机端口：容器端口
          -p 主机端口:容器端口（常用）
          -p 容器端口
          容器端口
     -P 随机指定端口

2、列出所有运行的容器

docker ps [options]
options:
  -a : 列出当前正在运行的容器+带出历史运行过的容器
  -n=? : 显示最新创建的容器
  -q : 只显示容器的编号

3、退出容器

exit 直接容器停止并退出
Ctrl+P+Q 容器不停止退出

4、启动和停止容器的操作

启动：docker start 容器id
重启：docker restart 容器id
停止：docker stop 容器id
强制停止：docker kill 容器id

常用其它命令

1、后台启动

docker run -d 镜像名

2、查看日志

docker logs -f -t --tail [数量] 容器id

3、查看容器内部的进程信息

docker top 容器id

4、查看容器镜像元数据

docker inspect 容器id

5、进入正在运行的容器

docker exec -it 容器id [bashshell]
docker attach 容器id
# 区别 
# exec 是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程 
# attach 直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程

6、从容器内拷贝文件到主机上

docker cp 容器id:容器内路径 目标主机路径

小结

docker_shell

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 changes # 提交当前容器为新的镜像 
cp Copy files/folders from the containers filesystem to the host path #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 an existing container # 在已存在的容器上运行命令
export Stream the contents of a container 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 Create a new filesystem image from the contents of a tarball # 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 # 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 # 从一个 tar 包中加载一 个镜像[对应 save] 
login Register or Login to the docker registry server # 注册或者登陆一个 docker 源服务器 
logout Log out from a Docker registry server # 从当前 Docker registry 退出 
logs Fetch the logs of a container # 输出当前容器日志信息 
port Lookup the public-facing port which is NAT-ed to PRIVATE_PORT # 查看映射端口对应的容器内部源端口 
pause Pause all processes within a container # 暂停容器 
ps List containers # 列出容器列表 
pull Pull an image or a repository from the docker registry server # 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 the docker registry server # 推送指定镜像或者库镜像至docker源服务器 
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 镜像才可删除，否则需删除相关容器才可继续或 -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 to a tar archive # 保存一个镜像为一个 tar 包[对应 load] 
search Search for an image on the Docker Hub # 在 docker hub 中搜 索镜像 
start Start a stopped containers # 启动容器 
stop Stop a running containers # 停止容器 
tag Tag an image into a repository # 给源中镜像打标签 
top Lookup the running processes of a container # 查看容器中运行的进程信 息
unpause Unpause a paused container # 取消暂停容器 
version Show the docker version information # 查看 docker 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

Docker图形化界面

Portainer

Portainer是Docker的图形化管理工具，提供状态显示面板、应用模板快速部署、容器镜像网络数据卷的基本操作（包括上传下载镜像，创建容器等操作）、事件日志显示、容器控制台操作、Swarm集群和服务等集中管理和操作、登录用户管理和控制等功能。功能十分全面，基本能满足中小型单位对容器管理的全部需求。
如果仅有一个docker宿主机，则可使用单机版运行，Portainer单机版运行十分简单，只需要一条语句即可启动容器，来管理该机器上的docker镜像、容器等数据。

docker run -d -p 8088:9000 \ 
--restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -- 
privileged=true portainer/portainer

访问方式：http://IP:8088

Rancher（CI/CD再用这个）

#安装rancher-server 
docker run --name rancher-server -p 8000:8080 -v 
/etc/localtime:/etc/localtime:ro -d rancher/server 
#安装agent 
docker run --rm --privileged -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v 
/var/lib/rancher:/var/lib/rancher rancher/agent:v1.2.11 
http://39.101.191.131:8000/v1/scripts/D3DBD43F263109BB881F:1577750400000:7M0y 
BzCw4XSxJklD7TpysYIpI

Docker镜像讲解

镜像是什么

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。

Docker镜像加载原理

UnionFS(联合文件系统)

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。

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UnionFS。
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。
docker_sys
平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G，为什么Docker这里才200M？
centos_sys
对于一个精简的OS，rootfs 可以很小，只需要包含最基本的命令，工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。由此可见对于不同的linux发行版, bootfs基本是一致的, rootfs会有差别, 因此不同的发行版可以公用bootfs。

分层理解

分层的镜像

我们可以去下载一个镜像，注意观察下载的日志输出，可以看到是一层一层的在下载
docker_down
思考：为什么Docker镜像要采用这种分层的结构呢？
最大的好处，我觉得莫过于是资源共享了！比如有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。
查看镜像分层的方式可以通过 docker image inspect 命令！

[root@kuangshen home]# docker image inspect redis:latest 
[ // ..... 
"RootFS": { 
"Type": "layers", 
"Layers": [ 
"sha256:c2adabaecedbda0af72b153c6499a0555f3a769d52370469d8f6bd6328af9b13", 
"sha256:744315296a49be711c312dfa1b3a80516116f78c437367ff0bc678da1123e990", 
"sha256:379ef5d5cb402a5538413d7285b21aa58a560882d15f1f553f7868dc4b66afa8", 
"sha256:d00fd460effb7b066760f97447c071492d471c5176d05b8af1751806a1f905f8", 
"sha256:4d0c196331523cfed7bf5bafd616ecb3855256838d850b6f3d5fba911f6c4123", 
"sha256:98b4a6242af2536383425ba2d6de033a510e049d9ca07ff501b95052da76e894" 
] },
"Metadata": { 
"LastTagTime": "0001-01-01T00:00:00Z" 
} } 
]

理解：
所有的 Docker 镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或增加新的内容时，就会在当前镜像层之上，创建新的镜像层。
举一个简单的例子，假如基于 Ubuntu Linux 16.04 创建一个新的镜像，这就是新镜像的第一层；如果在该镜像中添加 Python包，就会在基础镜像层之上创建第二个镜像层；如果继续添加一个安全补丁，就会创建第三个镜像层。
该镜像当前已经包含 3 个镜像层，如下图所示（这只是一个用于演示的很简单的例子）。
docker_fengceng1
在添加额外的镜像层的同时，镜像始终保持是当前所有镜像的组合，理解这一点非常重要。下图中举了
一个简单的例子，每个镜像层包含 3 个文件，而镜像包含了来自两个镜像层的 6 个文件。
docker_fengceng2
上图中的镜像层跟之前图中的略有区别，主要目的是便于展示文件。
下图中展示了一个稍微复杂的三层镜像，在外部看来整个镜像只有 6 个文件，这是因为最上层中的文件7 是文件 5 的一个更新版本
docker_fengceng3
这种情况下，上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像层中的文件。这样就使得文件的更新版本作为一个新镜像层添加到镜像当中。
Docker 通过存储引擎（新版本采用快照机制）的方式来实现镜像层堆栈，并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统。
Linux 上可用的存储引擎有 AUFS、Overlay2、Device Mapper、Btrfs 以及 ZFS。顾名思义，每种存储引擎都基于 Linux 中对应的文件系统或者块设备技术，并且每种存储引擎都有其独有的性能特点。
Docker 在 Windows 上仅支持 windowsfilter 一种存储引擎，该引擎基于 NTFS 文件系统之上实现了分层和 CoW[1]。
下图展示了与系统显示相同的三层镜像。所有镜像层堆叠并合并，对外提供统一的视图。
docker_fengceng4

特点

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！

镜像commit

docker commit 从容器创建一个新的镜像。

# 语法 
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]

注意：commit的时候，容器的名字不能有大写，否则报错：invalid reference format

HatcherJava Developer

鬓边芳华一线，逍遥换是不换；掌间玲珑权变，此心断是不断！