Docker基础

1. docker 介绍
2. docker 安装
3. docker 常用命令
4. docker 镜像
- 4.1 镜像加载原理
- 4.2 镜像操作
5. docker 数据卷

1. docker 介绍

官网：https://www.docker.com

文档地址：https://docs.docker.com

仓库地址：https://hub.docker.com

Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化，容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口

特性：

隔离环境（系统，网络，文件系统）与应用
解决依赖与版本问题
易于分发，开箱即用
节点与容器快速扩容和缩容
镜像制作简单便捷，管理方便

namespace：进程隔离
cgroup：资源限制它最主要的作用，就是限制一个进程
组能够使用的资源上限，包括 CPU、内存、磁盘、网络带宽等等。
在 Linux 中，Cgroups 给用户暴露出来的操作接口是文件系统，即它以文件和目录的方式
组织在操作系统的 /sys/fs/cgroup 路径下
Docker和虚拟机技术比较：
- 传统虚拟机：虚拟硬件，运行一个完整的操作系统，然后在系统上安装和运行app
- docker：容器内的应用直接运行在宿主机，容器没有自己的内核，也没有虚拟硬件，容器间互相隔离，每个容器内都有一个属于自己的文件系统，互不影响
Docker的基本组成：
- 镜像 (image)：镜像是一种轻量级的，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的开发软件，它包含运行某个软件做需要的所有的内容，包括代码，运行时，库，环境变量和配置文件
- 容器 (container)：镜像运行起来之后，就是容器。也可以理解它就是一个服务，这个服务可以由多个服务组成，比如某个镜像提供的是一个启动服务的安装包，将其运行成容器后，它会拉起几个其他程序来提供一个完整的服务
- 仓库 (repository)：用来存放镜像，仓库分为公有仓库Docker Hub和私有仓库Harbor

2. docker 安装

# 需内核版本 3.10以上 （uname -r）

# 1. 安装依赖包
yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2


# 2. 添加docker的CE版(社区版)的阿里云yum源
yum-config-manager --add-repo  http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo


# 3. 安装docker
# 安装最新版本
yum -y install docker-ce
# 安装指定版本
# yum list docker-ce.x86_64  --showduplicates | sort -r  # 从高到低列出docker版本然后选择版本安装


# 4. 配置镜像加速
tee  /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
    "registry-mirrors":[
        "http://hub-mirror.c.163.com",
        "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
        "https://registry.docker-cn.com"
    ]
}
EOF


# 5. 启动docker并设置为开机自启动
systemctl daemon-reload
systemctl enable docker --now

3. docker 常用命令

3.1 docker信息

docker version   # 查看docker容器版本
docker info      # 查看docker容器信息,包括镜像和容器的数量
docker --help    # 查看docker容器帮助

3.2 镜像操作

查看镜像

docker images			  # 列出本地images
docker images xxx         # 查看指定images
  
# 常用可选项
-a, --all             	  # 列出所有镜像信息
-q, --quiet           	  # 只显示镜像ID

搜索镜像镜像

docker search 镜像名称     # 从镜像仓库搜索镜像

# 常用可选项
-f, --filter filter       # 过滤,例如 docker search nginx --filter "STARS=3000" (搜索收藏大于3000的nginx镜像)

下载/上传镜像

docker pull 镜像名称[:tag] # 拉取镜像
docker push 镜像名称	   # 上传镜像

删除镜像

docker rmi 镜像名称/镜像ID
	
# 常用可选项
-f, --force		# 强制删除

镜像增加tag信息
```
docker tag 镜像ID os/centos7:1
```

显示指定镜像的历史创建

docker history Image_name

# 常用可选项
-H, --human    # 以可读的格式打印镜像大小和日期
    --no-trunc # 显示完整的提交记录

获取镜像的元信息(检查镜像或者容器的参数，默认返回 JSON 格式)

docker inspect --format '{{.RepoDigests}}' 镜像/容器

# 常用可选项
-f, --format string    # 指定返回值的模板文件

3.3 容器启动和状态管理

创建一个容器进程但不启动
```
docker create Image_name
```

创建并运行一个容器

docker run -d  -it 镜像名称 --name 指定容器名称 -e XXX=xxx /bin/bash


# 常用可选项
-d		# 后台运行
-i		# 可以进行命令交互
-t		# 制作一个伪终端用于登陆
-v		# 挂载volume卷
-p		# 映射端口 (主机端口:容器端口)
-P		# 映射随机端口
-e		# 设置环境变量
-m		# 可以使用的最大内存
--rm    # 容器任务完成后自动删除,用来测试
--cpus	# 可以使用的最大cpu数
--omm-kill-disable	# 禁用OMM Killer
--name	# 容器命名

--log-opt max-size=10m # 日志文件的最大大小, 默认为-1（无限制)
--log-opt max-file=3   # 可以存在的最大日志文件数。如果滚动日志会创建多余的文件，则会删除最早的文件。仅在max-size设置时有效。一个正整数。默认为1。

3.4 容器相关操作

启动/停止/强制停止/重启/删除/暂停/恢复容器

docker [start|stop|kill|restart|rm|pause|unpause] 容器ID或容器名称
docker rm $(docker ps -q -f status=exited) # # 删除exited状态的容器

# 常用选项
rm -f             # 强制删除
rm -l 连接名       # 移除容器间的网络连接
rm -v 容器         # 删除容器，并删除容器挂载的数据卷

查看容器

docker ps 


# 常用选项
-q    	# 查看正在运行的容器的ID
-a    	# 查看正在运行+历史运行过的容器
-s    	# 显示运行容器总文件大小
-l    	# 显示最近创建容器
-n 3  	# 显示最近创建的3个容器

查看容器中的进程
```
docker top 容器ID或容器名称
```

查看容器日志

docker logs -f -t --tail=20 Container_ID
-f  跟踪日志输出
-t  显示时间戳
--tail  仅列出最新N条容器日志

容器状态相关

# 实时监测容器的变化情况
docker events 

# 监听容器的退出状态并返回状态码
docker wait 容器ID或容器名称

# 检查容器资源使用情况
docker stats 容器ID或容器名称

# 查看容器进程与源镜像做对比，发生了改变的文件或文件夹
docker diff 容器ID或容器名称

# 查看容器与宿主机端口映射关系
docker port 容器ID或容器名称

获取容器的元信息

# 查看容器日志文件
docker inspect --format='{{.LogPath}}' 容器ID或容器名称

# 查看容器pid
docker inspect --format '{{ .State.Pid }}' 容器ID或容器名称

容器终端操作

# 容器中打开新的交互模式终端
docker exec -i -t  Container_ID  /bin/bash

# 以交互模式在容器中执行命令，结果返回到当前终端屏幕
docker exec -i -t Container_ID ls -l /tmp   

# 以分离模式在容器中执行命令，程序后台运行，结果不会反馈到当前终端
docker exec -d Container_ID touch cache.txt

容器文件复制

# 将容器中的文件copy至本地
docker cp 容器ID:路径  本地路径

# 将本地文件copy至容器
docker cp 本地路径 容器ID:路径

直接进入容器（不分配新终端）

docker attach  容器ID 
快捷键：Ctrl + q + p  # 仅退出容器，不关闭

修改容器名称

docker rename 容器ID或容器名称 新名称

调整容器资源限制

docker update -m (内存限制) -c （cpu限制） 容器ID或容器名称

4. docker 镜像

4.1 镜像加载原理

UnionFS联合文件系统
- UnionFS联合文件系统是一种分层、轻量级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
- UnionFS联合文件系统是docker镜像的基础，镜像可以通过分层来继承，基于基础镜像可以制作各种具体的应用镜像
- 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以底层的文件和目录
docker镜像加载
- docker镜像：由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统就是UnionFS
- bootfs(boot file system)：主要包含bootloader和kernel, bootloader 主要是引导加载kernel,当我们加载镜像的时候，会通过bootloader加载kernal，Docker镜像最底层是bootfs，当boot加载完成后整个kernal内核都在内存中了，bootfs也就可以卸载，值得注意的是，bootfs是被所有镜像共用的，许多镜像images都是在base image(rootfs)基础上叠加的。
- 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
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

Docker的镜像层都是只读的，当容器启动时，会在镜像的最上层加载一个容器层

容器层是可写的

4.2 镜像操作

4.2.1 commit

# 将一个运行中的容器的当前状态保存为一个新的镜像
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID  目标镜像名:[TAG]

4.2.2 export 和 import

# 对当前的容器状态建立快照，并持久化为tar文件
docker export 容器ID > test.tar

# 将导出的tar包文件系统生成一个新的镜像
docker import test.tar 镜像名称

4.2.3 save 和 load

# 镜像打包/镜像还原
docker save  base/tomcat8 os/centos7 -o images.tar 
docker load -i images.tar 或者 docker load < images.tar

5. docker 数据卷

Docker提供三种不同方式将数据从宿主机挂载到容器中：volumes，bind mounts和tmpfs。

volumes：Docker管理宿主机文件系统的一部分（/var/lib/docker/volumes）
bind mounts: 可以存储在宿主机系统的任意位置
tmpfs：挂载存储在宿主机系统的内存中，而不会写入宿主机的文件系统

5.1 volumes/bind mounts

-v 和 --mount区别：-v没有源时自动创建并挂载，--mount没有则报错

# 1. 创建volumes
docker volume create tomcat_volume

# 2. 查看所有volumes
docker volume ls

# 3. 删除volumes
docker volume rm 卷名

# 4. 查看volumes详细信息
docker volume inspect 卷名

# 5. 启动两个容器挂载同一个volume
mkdir /data/webapps;echo "test" > /data/webapps/test.html

# volumes方式挂载     
# docker run -dit  --mount src=tomcat_volume,dst=/usr/local/tomcat/webapps --name=tomcat-node01  tomcat:9.0

# bind-mount方式挂载
# docker run -dit  --mount type=bind,src=/data/webapps/,dst=/usr/local/tomcat/webapps --name=tomcat-node01  tomcat:9.0

# -v方式挂载 (-v 是bind方式,可通过 docker inspect 容器 查看挂载类型)
docker run -dit  -v /data/webapps/:/usr/local/tomcat/webapps --name=tomcat-node01  tomcat:9.0 

# --volumes-from挂载 (挂载和指定容器相同的数据卷)
docker run -dit --volumes-from tomcat-node01 --name=tomcat-node02 tomcat:9.0

匿名挂载：

没有声明宿主机目录或卷名：docker run -dit -v /usr/local/tomcat/webapps tomcat:9.0

Docker会默认在宿主机上创建一个临时目录/var/lib/docker/volumes/[VOLUME_ID]/_data，然后把它挂载到容器的 /usr/local/tomcat/webapps目录上，VOLUME_ID和VOLUME NAME(docker volume ls) 的名字一样

具名挂载：

声明卷名和容器目录：docker run -dit -v tomcat_webapps:/usr/local/tomcat/webapps tomcat:9.0

Docker会默认在宿主机上创建一个临时目录/var/lib/docker/volumes/tomcat_webapps/_data，然后把它挂载到容器的 /usr/local/tomcat/webapps 目录上，VOLUME_ID和VOLUME NAME(docker volume ls) 的名字一样

不创建卷挂载：

声明宿主机目录和容器目录：docker run -dit -v /data/webapps/:/usr/local/tomcat/webapps tomcat:9.0

宿主机没有时自动创建/data/webapps/，然后把它挂载到容器的 /usr/local/tomcat/webapps 目录上，不创建volume(docker volume ls没有显示)

挂载权限：

ro: 挂载后挂载的内容在容器内只读

docker run -dit -v tomcat_webapps:/usr/local/tomcat/webapps:ro tomcat:9.0

rw:挂载后挂载的内容在容器内可写

docker run -dit -v tomcat_webapps:/usr/local/tomcat/webapps:rw tomcat:9.0

# mysql 持久化示例

# 1.运行myql容器并将本地目录映射到容器
docker run -d -p 3310:3306 -v /home/mysql/conf:/etc/mysql -v /home/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 --name=mysql-node01 mysql:5.7

# 2.本机连接容器mysql并创建test库
mysql -uroot -p123456  -h 192.168.10.111 -P3310
# create database test

# 3.删除容器重新运行查看test库是否存在

5.2 tmpfs

docker run -dit --mount type=tmpfs,dst=/tmp --name=tomcat-node04  tomcat:9.0

docker exec xx  df | grep -w tmp
tmpfs                      932652       0    932652   0% /tmp

5.3 修改容器数据存储位置

方式一：修改docker启动配置文件(/lib/systemd/system/docker.service)

ExecStart=/usr/bin/dockerd --graph=/data/docker/
修改docker启动配置文件(/etc/docker/daemon.json)

{
"live-restore": true,
"graph": [ "/data/docker/" ]
}

posted on 2023-10-23 14:46 龙泉寺老方丈阅读(29) 评论(0) 收藏举报