Docker-Basic

2017-10-11 chenxiaothunder

什么是docker?

Docker是基于go语言实现的开源容器项目,诞生于2013年年初,最初发起者是,dotCloud公司。

Docker 项目已加入Linux基金会,并遵循Apache2.0协议,全部代码再github上维护。

Docker的构想是要实现 Build Ship and Run Any app anywhere
即通过对应用的封装,分发,布署,运行生命周期进行管理,达到应用组件一次封装,到处运行的目的。

这里的应用组件不局限于web应用,可以是一个编译环境,可以是一个数据库平台服务,甚至可以是操作系统和集群。

Docker的发展建立在Linux容器技术之上。

为什么使用Docker?

在云时代,应用程序可以脱离底层物理硬件的限制,在任何时间任何地点即可获取。这样子可以做到快速的分发和部署。通过Docker来打包应用,解耦应用和运行平台。降低开发成本和部署风险。

Docker优点

  • 更快速的交付和部署
  • 更高效的资源利用
  • 更轻松的迁移和扩展
  • 更简单地更新管理

Docker核心概念

镜像: 只读模板,包含一个基本的操作系统

容器: 一个轻量级的沙箱,容器是从镜像创建的,应用的运行实例。可以启动开始停止删除,容器彼此间相互隔离。

仓库: 类似于代码仓库,是集中存放镜像文件的场所。

Docker Image - Docker镜像

如何使用Docker镜像

Docker运行容器前需要本地存在对应的镜像,如果镜像没保存在本地,Docker会尝试先从默认镜像仓库下载。

使用 docker pull 命令可以直接从Docker Hub镜像源来下载镜像。

docker pull NAME[:TAG]
NAME: 镜像的名称
TAG: 镜像的版本

eg: 综上,一个镜像需要的信息就是 名称 + 标签

docker pull ubuntu:14.04
14.04: Pulling from library/ubuntu
bae382666908: Pull complete
29ede3c02ff2: Pull complete
da4e69f33106: Pull complete
8d43e5f5d27f: Pull complete
b0de1abb17d6: Pull complete
Digest: sha256:6e3e3f3c5c36a91ba17ea002f63e5607ed6a8c8e5fbbddb31ad3e15638b51ebc
Status: Downloaded newer image for ubuntu:14.04

如果不显示的指定 TAG ,默认会选择 latest 标签。会下载最新版的镜像。

启动镜像

下载到本地后,可以利用该镜像创建一个容器

docker run -it ubuntu:14.04 bash
/* 
-i
-t 
*/

root@4a9c106836e1:/#

执行完成会进入bash界面,可以执行一些基本操作

查看镜像的信息

docker images

REPOSITORY                             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
calculatorapp                          latest              1dec489fae9a        12 hours ago        955MB
<none>                                 <none>              2dab0d648733        6 days ago          755MB
node                                   6.11.1              1ffbfd4a58ec        2 months ago        656MB

参数
docker iamges
-a 列出所以镜像

使用Tag命令添加镜像标签

docker tag ubuntu:lastest myubuntu:lastest

REPOSITORY                             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
myubuntu                               lastest             dea1945146b9        2 weeks ago         188MB
ubuntu                                 14.04               dea1945146b9        2 weeks ago         188MB

实际上看到IMAGE ID是一样的,所以上实际指向同一个镜像文件。

删除镜像

1.通过标签删除

docker rmi IMAGE[IMAGE...]

eg:

REPOSITORY                             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
myubuntu                               lastest             dea1945146b9        2 weeks ago         188MB

docker rmi myubuntu:latest

2.通过ID删除

docker rmi ID
REPOSITORY                             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
myubuntu                               lastest             dea1945146b9        2 weeks ago         188MB

docker rmi dea1945146b9
注意

在删除时,如果没有容器使用这个镜像,那么会直接删除该镜像及包含的所有层。

但是如果有容器使用了该镜像,会得到该提示

docker rmi myubuntu:lastest
Error response from daemon: conflict: unable to remove repository reference "myubuntu:lastest" (must force) - container 4a9c106836e1 is using its referenced image dea1945146b9

有两种方式可以解决:

  • 使用 -f 参数强制删除(不推荐)
  • 先删除容器,在删除镜像

创建镜像

三种方式创建镜像:

  • 基于已有镜像的容器创建
  • 基于本地模板导入
  • 基于Dockerfile创建

Docker container - Docker 容器

容器是镜像的一个运行实例。

容器创建

使用 docker create 创建完毕的容器处于停止状态,可以使用docker start命令来启动

docker create
-d 是否在后台运行

eg:

docker create -it ubuntu:latest
bb821ea158758312d0832d2c971aab1665cce73541f04f22ca292f979c871e2e

docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND          CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
bb821ea15875        ubuntu:latest       "/bin/bash"      3seconds ago        Created                                        adoring_archimedes

启动容器

使用 docker start 命令来启动一个已经创建的容器

docker start [container_name/container_id]
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND          CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
bb821ea15875        ubuntu:latest       "/bin/bash"      3seconds ago        Created                                        adoring_archimedes

docker start bb821ea15875
or 
docker start adoring_archimedes

查看运行的容器

使用 docker ps 命令来查看正在运行的容器

docker ps 
-a 查看所有的容器

新建并启动容器

docker run = docker create + docker start

docker run
-i 让容器的标准输入保持打开
-t 让docker分配一个伪终端(pseudo-tty),并绑定到容器的标准输入上

eg:

docker run -it ubuntu:14.04 /bin/bash
在ubuntu14.04上启动一个bash终端,并允许用户交互

可以使用exit或者ctrl+d来退出容器

守护态运行(后台运行)

docker run -d ubuntu:14.04 /bin/bash
-d 后台运行并输出 container ID

注意
如果是以后台运行的,可以使用 docker log [container_name/container_id] 的方式来获取容器的输出信息

终止容器

docker stop [container_name/container_id]

进入容器

在使用 -d 参数时,容器启动会进入后台。用户无法看到容器中的信息,也无法进行操作

三种方式解决:

  • attach 命令(不推荐使用)
  • exec 命令(推荐使用)
  • nsenter工具(不推荐)
docker exec -it  [container_name/container_id] /bin/bash
-i 打开标准输入接受用户的输入
-t 让docker分配一个伪终端(pseudo-tty),并绑定到容器的标准输入上
-u 执行命令的用户

删除容器

docker rm [container_name/container_id]
-f 强制终止并删除一个正在运行的容器

Docker Repository - Docker 仓库

仓库:

  • 公有仓库
  • 私有仓库

docker hub:docker官方的公共镜像仓库

Docker 数据管理

容器管理数据有两种方式:

  • 数据卷(Data Volumes): 容器内的数据直接映射到本地主机环境
  • 数据卷容器(Data Volume Containers): 使用特定容器维护数据卷

数据卷

什么是数据卷?

可供容器使用的特殊目录,它将主机操作系统目录直接映射进容器

优势:

如何创建数据卷?

三种方式:

  • 容器内部创建一个数据卷
  • 挂载一个主机目录作为数据卷
  • 挂载一个本地的主机文件作为数据卷(不推荐)

容器内部创建一个数据卷

在容器内创建一个数据卷使用 -v 参数,本质上就是容器内部创建了一个文件夹

docker run -it -v /webapp  ubuntu
//在容器内部创建一个文件夹

-v Bind mount a volume

eg:

docker run -it ubuntu
root@f22d574bb63f:/# ls
bin  boot  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

docker run -it -v /webapp  ubuntu
root@c3acf065e9c2:/# ls
bin  boot  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var  webapp

//多了一个webapp文件夹

挂载一个主机目录作为数据卷(推荐)

也是使用 -v 参数,

docker run -it -v /src/webapp:/opt/webapp  ubuntu 
//将本地的/src/webapp目录挂载到容器内部的/opt/webapp

本地目录路径必须是 绝对路径 ,如果目标目录不存在,docker会自动创建。但是如果目标存在,???

Docker 挂载的数据卷默认权限是读写(rw),也可以更改

数据卷容器

创建一个数据卷容器可以在多个容器之间共享一个持续更新的数据。

如何创建?

docker run -it --name dbdata -v /dbdata ubuntu
//创建一个dbdata的文件夹作为共享数据卷
--name 给容器起一个名字

其他容器如何使用这个共享的数据卷?

docker run -it --volumes-from dbdata --name db1 ubuntu
//将一个container名字为dbdata的数据卷也挂载到当前的容器中
--volumes-from Mount volumes from the specified container(s) 从指定的container来挂载卷

利用容器卷来做数据备份

1.备份

$ docker run --volumes-from dbdatasrc -v $(pws):/backup --name worker ubuntu tar cvf /back/backup.tar /dbdata
//将容器dbdatasrc内部的数据卷(/dbdata)挂载到新的ubuntu的容器上(起名为worker容器),此时worker容器内部会有/dbdata的数据卷.
//同时将/dbdata内部的所有数据压缩打包到worker容器下的/back目录下。 实现数据备份。

端口映射和容器互联

从外部访问容器应用(端口映射)

在启动容器的时候,如果不指定对应的参数,在容器外部是无法通过网络来访问容器内的网络应用和服务的。

如何让外部的访问容器?

1.通过 -P 大写P

使用-P标记时,Docker会随机映射一个49000~49900的端口到容器开放的网络端口:

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
5ad0d233c126        training/webapp     "python app.py"     46 seconds ago      Up 44 seconds       0.0.0.0:32768->5000/tcp   dazzling_kirch

2.通过 -p 小写p

可以指定要映射的端口

支持的格式

HostPort:Container | Ip:HostPort:Container  | Ip::ContainerPort

第一种 HostPort:Container , 将本地的端口映射到容器的指定端口

映射所有接口地址

docker run --name test1 -p 5000:5000 training/webapp python app.py
//将本地的5000端口映射到容器的5000端口

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
f7f8a05e63a9        training/webapp     "python app.py"     3 seconds ago       Up 3 seconds        0.0.0.0:5000->5000/tcp    ecstatic_einstein

docker run -p 5000:5000 -p 3000:80 ubuntu

这时绑定的是 所有IP段的5000端口 到容器的 5000 端口

第二种 IP:HostPort:ContainerPort , 将本地的指定IP的端口映射到容器的指定端口

映射到指定地址的指定端口

docker run --name test2 -p 127.0.0.1:5000:5000 training/webapp python app.py
//将本地的ip仅为127.0.0.1的5000映射到容器的5000

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                      NAMES
bd4e352c3b48        training/webapp     "python app.py"     2 minutes ago       Up 2 minutes        127.0.0.1:5000->5000/tcp   test1

第三种 Ip::ContainerPort ,

映射到指定地址的任意端口

docker run --name test3 -p 127.0.0.1::5000 training/webapp python app.py
//绑定127.0.0.1的任意端口到容器的5000端口,本地主机会随机分配一个端口

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                       NAMES
b804acc891df        training/webapp     "python app.py"     5 seconds ago       Up 3 seconds        127.0.0.1:32768->5000/tcp   test3

查看端口映射配置情况

docker port [container_name/container_id]

eg:
docker port b804acc891df
5000/tcp -> 127.0.0.1:32768 
//表示容器的5000映射在本地主机的127.0.0.1:32768

or:
docker port b804acc891df 5000
127.0.0.1:32768

容器互连

容器互连是一种让多个容器中的应用进行快速交互的方式。它会在源和接收容器之间创建连接关系,接收容器可以通过 容器名 快速的访问到源容器,而不用指定IP地址。

自定义容器命名,在创建容器的时候,使用 --name 参数,否则系统会随机生成一个名字。

使用 --link 参数可以让容器之间安全的进行交互。

eg:

1.创建一个新的数据库容器
$ docker run -d --name db-container training/postgres

2.创建一个新的web容器可以访问这个数据库容器
$ docker run -d -P --name web --link db-container:db training/webapp python app.py
// --link name:alias 
//name: 要连接的容器名称
//alias: 连接的别名 (这个是啥意思?有什么用?)

docker ps

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
c5797ccc4f95        training/webapp     "python app.py"          2 hours ago         Up 2 hours          0.0.0.0:32769->5000/tcp   web
cdd159304af3        training/postgres   "su postgres -c '/..."   2 hours ago         Up 2 hours          5432/tcp                  db-container

Docker 相当于在两个互连的容器之间创建了一个虚拟通道,而且不用映射他们的端口到宿主主机上。

docker通过两种方式为容器公开连接信息:

  • 更新环境变量
  • 更新/etc/hosts文件

我的理解:如果两个容器互连,那么他们之间肯定需要通过一些方式去联通。此处的db-container 相当于父容器。

它的hosts信息如下:

db-container/etc/hosts

127.0.0.1    localhost
::1    localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0    ip6-localnet
ff00::0    ip6-mcastprefix
ff02::1    ip6-allnodes
ff02::2    ip6-allrouters
172.17.0.2     cdd159304af3   <= 自己的容器的ID

那与之相连的 web 容器就不太一样了

web/etc/hosts :

127.0.0.1    localhost
::1    localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0    ip6-localnet
ff00::0    ip6-mcastprefix
ff02::1    ip6-allnodes
ff02::2    ip6-allrouters
172.17.0.2     db db-container cdd159304af3 <= --link 的参数db-container:db
172.17.0.3  c5797ccc4f95 <= 自己的容器的ID

参考资料

书籍:《Docker 技术入门与实战》


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