1.Docker 概述
Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具，是一种轻量级的“虚拟机”。
Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。
Docker的Logo设计为蓝色鲸鱼，拖着许多集装箱。
鲸鱼可看作为宿主机，集装箱可理解为相互隔离的容器，每个集装箱中都包含自己的应用程序。
Docker的设计宗旨：Build,Ship and Run Any App,Anywhere，
即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理，达到应用组件级别的“一+ 次封装，到处运行”的目的。这里的组件，既可以是一个应用，也可以是一套服务，甚至是一个完整的操作系统
1.1 Docker 包括三个基本概念
镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。
容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。
Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。
Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。
容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。
2.什么是容器
将软件打包成标准化单元，以便开发、装运和部署
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| Docker 镜像(Images) | Docker 镜像是用于创建 Docker 容器的模板，比如 Ubuntu 系统。 |
| Docker 容器(Container) | 容器是独立运行的一个或一组应用，是镜像运行时的实体。 |
| Docker 客户端(Client) | Docker 客户端通过命令行或者其他工具使用 Docker SDK (https://docs.docker.com/develop/sdk/) 与 Docker 的守护进程通信。 |
| Docker 主机(Host) | 一个物理或者虚拟的机器用于执行 Docker 守护进程和容器。 |
| Docker Registry | Docker 仓库用来保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库。Docker Hub(https://hub.docker.com) 提供了庞大的镜像集合供使用。一个 Docker Registry 中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本。我们可以通过 <仓库名>:<标签> 的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。 |
| Docker Machine | Docker Machine是一个简化Docker安装的命令行工具，通过一个简单的命令行即可在相应的平台上安装Docker，比如VirtualBox、 Digital Ocean、Microsoft Azure。 |
3.Docker的特点
灵活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
轻量级：容器利用并共享主机内核。
可互换：可以即时部署更新和升级。
便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
可扩展：可以增加并自动分发容器副本。
可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。
容器是在linux上本机运行，并与其他容器共享主机的内核，它运行的是一个独立的进程，不占用其他任何可执行文件的内存，非常轻量。
虚拟机运行的是一个完成的操作系统，通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问，相比之下需要的资源更多。
4.Docker与虚拟机的区别：
| 特性 | Docker容器 | 虚拟机 |
|---|---|---|
| 启动速度 | 秒级 | 分钟级 |
| 计算能力损耗 | 几乎无 | 损耗 50%左右 |
| 性能 | 接近原生 | 弱于 |
| 系统支持量（单机） | 上千个 | 几十个 |
| 隔离性 | 资源隔离/限制 | 完全隔离 |
 |
容器在内核中支持2种重要技术：
docker本质就是宿主机的一个进程，docker是通过namespace实现资源隔离，通过cgroup实现资源限制，通过写时复制技术（copy-on-write）实现了高效的文件操作（类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g）。
5.Docker 安装部署
yum-utils：提供了 yum-config-manager 工具。
device mapper： 是Linux内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构。
device mapper存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。
6.容器镜像加速器
类似与YUM源，使用国内源可加快镜像拉取的速度
(1) 打开阿里云控制台
(2) 选择镜像加速器
(3) 更换容器镜像源
7.Docker 镜像操作
7.1 搜索镜像
7.2 获取镜像
如果下载镜像时不指定标签，则默认会下载仓库中最新版本的镜像，即选择标签为 latest 标签。
7.3 查看镜像信息
镜像下载后存放在 /var/lib/docker
下载的镜像信息都是加密的
7.4 查看下载的镜像文件信息
7.5 查看下载到本地的所有镜像
REPOSITORY：镜像属于的仓库； TAG：镜像的标签信息，标记同一个仓库中的不同镜像； IMAGE ID：镜像的唯一ID
号，唯一标识一个镜像； CREATED：镜像创建时间； VIRTUAL SIZE：镜像大小；
7.6 根据镜像的唯一标识 ID 号，获取镜像详细信息
7.7 为本地的镜像添加新的标签
格式：docker tag 名称:[标签] 新名称:[新标签]
7.8 删除镜像
格式：
docker rmi 仓库名称:标签 当一个镜像有多个标签时，只是删除其中指定的标签
或者
docker rmi 镜像ID号 会彻底删除该镜像
7.9 存出镜像：将镜像保存成为本地文件
格式：docker save -o 存储文件名 存储的镜像
7.10 载入镜像：将镜像文件导入到镜像库中
格式：
docker load < 存出的文件
或者
docker load -i 存出的文件
docker load < nginx
7.11 上传镜像
默认上传到 docker Hub官方公共仓库，需要注册使用公共仓库的账号https://hub.docker.com
点击使用 docker login 命令来输入用户名、密码和邮箱来完成注册和登录。
在上传镜像之前，还需要先对本地镜像添加新的标签，然后再使用docker push 命令进行上传。
docker tag nginx:latest pdpdpdpd/nginx:web #添加新的标签时必须在前面加上自己的dockerhub的username
docker login #登录公共仓库
Username:账号
password:密码
docker push pdpdpdpd/nginx:web #上传镜像
8、docker容器操作
8.1、容器创建∶就是将镜像加载到容器的过程
新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器。
*如果提示WARNING:IPv4 forwarding is disabled.Networking wil not work.则需要在/etc/sysctl.conf中开启ip转发功能，并且重载内核配置，然后重启网卡和docker服务
格式∶docker create [选项]
镜像常用选项∶
-i∶让容器的输入保持打开
-t∶让Docker分配一个伪终端
docker create -it nginx:latest bash
bash为系统命令/bin/bash、/usr/bin/bash的缩写
8.2、查看容器的运行状态
docker ps -a #-a 选项可以显示所有的容器，不加-a只显示运行的容器
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
d99925b28824 nginx:latest "/docker-entrypoint.…" 7 seconds ago Created youthful_chaum
容器的ID号 加载的镜像 运行的程序 创建时间 当前的状态 端口映射 名称
8.3、启动容器
格式∶docker start 容器的ID/名称
docker start d99925b28824
docker ps -a
8.4、创建并启动容器
可以直接执行 docker run 命令，等同于先执行 docker create 命令，再执行 docker start 命令。
注意∶容器是一个与其中运行的 shell 命令共存亡的终端，命令运行容器运行，命令结束容器退出。
docker 容器默认会把容器内部第一个进程，也就是 pid=1 的程序作为docker容器是否正在运行的依据，如果docker容器中pid = 1 的进程挂了，那么docker容器便会直接退出，也就是说Docker容器中必须有一个前台进程，否则认为容器已经挂掉。
当利用 docker run 来创建容器时，Docker 在后台的标准运行过程是∶
（1）检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载
（2）利用镜像创建并启动一个容器
（3）分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层
（4）从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中
（5）分配一个地址池中的 IP 地址给容器;
（6）执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行。
docker run nginx:latest /bin/bash -c ls #会发现创建了一个新容器并启动执行一条 shell 命令，容器将这条命令作为第一个进程，命令执行完毕后容器的第一个进程也关闭则容器就停止了
docker ps -a
8.5、在后台持续运行 docker run 创建的容器
需要在docker run命令之后添加 -d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行。并且容器所运行的程序不能结束。
docker run -d nginx:latest /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"
docker ps -a 可以看出容器始终处于UP，运行状态
docker run -itd --name test1 nginx:latest bash 创建容器并持续运行容器，--name自定义一个容器名。如果不使用-d后台运行的话则在创建容器后进入该容器，如果退出则直接终止容器的运行
8.6、终止容器运行
格式∶ docker stop 容器的ID/名称
docker stop [-t] c14bf5853a5e #-t指定等待多少秒后直接kill该容器，默认10秒
docker ps -a
格式：docker kill 容器的ID/名称
docker kill c14bf5853a5e
docker ps -a
kill和stop区别在于stop会通知容器需要进行关闭，在等待10S左右关闭容器，预留一个服务缓存数据保存的时间，而kill会立刻关闭容器，缓存在内存中的数据有可能会直接丢失
8.7、容器的进入
需要进入容器进行命令操作时，可以使用 docker exec 命令进入运行着的容器。
格式∶ docker exec -it 容器ID/名称 /bin/bash
-i 选项表示让容器的输入保持打开
-t 选项表示让 Docker 分配一个伪终端。
docker start c14bf5853a5e 进入容器前，确保容器正在运行
docker exec -it c14bf5853a5e /bin/bash
ls
exit 退出容器后，容器仍在运行
docker ps -a
8.7、复制文件到容器中/宿主机中
echo abcdef > ~/test.txt 在当前目录创建一个文件，然后复制到容器中
docker cp ~/test.txt 2592d3fad0fb:/opt/
从容器复制文件到主机
docker cp 2592d3fad0fb:/opt/test.txt ~/abc123.txt
8.7、容器的导出与导入
用户可以将任何一个 Docker 容器从一台机器迁移到另一台机器。在迁移过程中，可以使用docker export
命令将已经创建好的容器导出为文件，无论这个容器是处于运行状态还是停止状态均可导出。可将导出文件使用命令传输到其他机器，通过相应的导入命令实现容器的迁移。
导出格式∶docker export 容器ID/名称 >文件名
docker export 2592d3fad0fb > Nginx.tar
导入格式∶cat 文件名 | docker import - 镜像名称:标签
cat Nginx.tar | docker import - nginx:test 导入后会生成镜像，但不会创建容器
8.8、删除容器
需要先停止容器进行删除，如果强制删除运行状态容器需要加上“-f”，rmi为删除镜像仓库，而使用rm可以删除容器
格式∶docker rm [-f] 容器ID/名称
docker stop 2592d3fad0fb 删除已经终止状态的容器
docker rm 2592d3fad0fb
docker rm -f 2592d3fad0fb 强制删除正在运行的容器
批量停止容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker stop "$1}' | bash
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}' | xargs docker stop
批量删除所有容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker rm "$1}'| bash
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker rm
批量删镜像
docker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}'| bash
删除none镜像
docker images | grep none | awk '{print $3}' | xargs docker rmi
9、Docker容器内常用命令的安装
apt-get，是一条linux命令，适用于deb包管理式的操作系统（例如Ubuntu系统），主要用于自动从互联网的软件仓库中搜索、安装、升级、卸载软件或操作系统。
apt-get update 需要先更新apt-get源文件，然后在进行其他命令的安装
apt-get install net-tools 安装ifconfig指令
apt-get install iputils-ping 安装ping命令
10、docker网络
Docker 网络实现原理
Docker使用Linux桥接，在宿主机虚拟一个Docker容器网桥（docker0），Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，称为Container-IP，同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就能够通过容器的 Container-IP直接通信，默认分配的IP网段为172.17.0.0，docker0为172.17.0.1作为网关。
Docker网桥是宿主机虚拟出来的，并不是真实存在的网络设备，外部网络是无法寻址到的，这也意味着外部网络无法直接通过Container-IP 访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到，可以通过映射容器端口到宿主主机（端口映射），即 docker run 创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用，访问容器的时候就通过 [宿主机IP]:[容器端口] 访问容器。
docker run -d --name No1 -P nginx -P不指定，随机映射端口（从32768开始）
docker run -d --name No2 -p 43000:80 nginx -p指定映射端口
docker ps-a
浏览器访问∶http://192.168.0.11:43000、http://192.168.0.12:49153
11、Docker的网络模式
安装Docker时，它会自动创建三个网络，bridge（创建容器默认连接到此网络）、none 、host
docker network ls 或 docker network list #查看docker网络列表
使用docker run创建Docker容器时，可以用--net 或 --network选项指定容器的网络模式
12、网络各模式详解
相当于Vmware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但没有独立IP地址。
Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离，如PID Namespace隔离进程，Mount Namespace隔离文件系统，Network Namespace隔离网络等。
一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境，包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。
一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。
但如果启动容器的时候使用host模式，那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace，
而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口。
container模式
这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network
Namespace，而不是和宿主机共享。新创建的容器不会创建自已的网卡，配置自已的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信。
新建一个容器
docker run -itd --name No1 nginx:latest /bin/bash
docker ps -a
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' e8a215668a2d 查看容器进程号
ls -l /proc/8583/ns 查看容器的进程、网络、文件系统等命名空间编号
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:27 ipc -> ipc:[4026532577]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:27 mnt -> mnt:[4026532575]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:25 net -> net:[4026532580]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:27 pid -> pid:[4026532578]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:27 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:27 uts -> uts:[4026532576]
docker run -itd --name No2 --net=container:e8a215668a2d nginx:latest /bin/bash
docker ps -a
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 490913ca5d13
ls -l /proc/9469/ns
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:36 ipc -> ipc:[4026532695]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:36 mnt -> mnt:[4026532693]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:36 net -> net:[4026532580]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:36 pid -> pid:[4026532696]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:36 user -> user:[4026531837]
lrwxrwxrwx 1 root root 0 10月 7 21:36 uts -> uts:[4026532694]
none模式
使用none模式，Docker容器拥有自己的Network Namespace，但是，并不为Docker容器进行任何网络配置。
也就是说，这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息。这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网，但封闭的网络能很好的保证容器的安全性。
bridge模式
bridge模式是docker的默认网络模式，不用--net参数，就是bridge模式。
相当于Vmware中的nat模式，容器使用独立network Namespace，并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每一个容器分配Network
Namespace、设置IP等，并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。
（1）当Docker进程启动时，会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。
（2）从docker0子网中分配一个IP给容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。veth设备总是成对出现的，它们组成了一个数据的通道，数据从一个设备进入，就会从另一个设备出来。因此veth 设备常用来连接两个网络设备。
（3）Docker将 veth pair 设备的一端放在新创建的容器中，并命名为 eth0（容器的网卡），另一端放在主机中，以 veth*这样类似的名字命名，并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show命令查看。
（4）使用 docker run -p 时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。
自定义网络
直接使用bridge模式，是无法支持指定IP运行docker的，例如执行以下命令就会报错
docker run -itd --name No3 --network bridge --ip 172.17.0.10 nginx:latest /bin/bash
创建自定义网络
可以先自定义网络，再使用指定IP运行docker
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork
docker1 为执行 ifconfig -a 命令时，显示的网卡名，如果不使用 --opt 参数指定此名称，那你在使用 ifconfig -a 命令查看网络信息时，看到的是类似br-110eb56a0b22 这样的名字，这显然不怎么好记。
mynetwork 为执行 docker network list 命令时，显示的bridge网络模式名称。
docker run -itd --name No4 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 nginx:latest /bin/bash
ifconfig 该命令需要安装
浙公网安备 33010602011771号