Docker详解 - 教程

一 Docker简介及部署方法

1.1 Docker简介

2008 年LXC(LinuX Contiainer)发布,但是没有行业标准,兼容性非常差。

docker2013年首次发布,由Docker, Inc开发。

Docker之父Solomon Hykes:Docker就好比传统的货运集装箱

1.1.1 什么是docker?

Docker是管理容器的引擎,为应用打包、部署平台,而非单纯的虚拟化技术

它具有以下几个重要特点和优势:

  1. 轻量级虚拟化:Docker 容器相较于传统的虚拟机更加轻量和高效,能够快速启动和停止,节省系统资源。例如,启动一个 Docker 容器可能只需要几秒钟,而启动一个虚拟机则可能需要几分钟。

  2. 一致性:确保应用程序在不同的环境中(如开发、测试、生产)具有一致的运行表现。无论在本地还是云端,应用的运行环境都能保持相同,减少了因环境差异导致的问题。

  3. 可移植性:可以轻松地将 Docker 容器从一个平台迁移到另一个平台,无需担心依赖和环境配置的差异。比如,在本地开发的容器可以无缝部署到云服务器上。

  4. 高效的资源利用:多个 Docker 容器可以共享主机的操作系统内核,从而更有效地利用系统资源。

  5. 易于部署和扩展:能够快速部署新的应用实例,并且可以根据需求轻松地进行水平扩展。

总之,Docker 极大地简化了应用程序的开发、部署和管理流程,提高了开发效率和运维的便利性。它在现代软件开发和云计算领域得到了广泛的应用。

1.1.2 docker在企业中的应用场景

在这里插入图片描述

  • 在企业中docker作为业务的最小载体而被广泛应用
  • 通过docker企业可以更效率的部署应用并更节省资源

[!NOTE]

IaaS(Infrastructure as a Service)指基础设施即服务

PaaS(Platform as a Service)指平台即服务

SaaS(Software as a Service)指软件运营即服务

1.1.3 docker与虚拟化的对比

在这里插入图片描述

虚拟机docker容器
操作系统宿主机上运行虚拟机OS共享宿主机OS
存储镜像较大(GB镜像小(MB)
性能操作系统额外的cpu、内存消耗几乎无性能损耗
移植性笨重、与虚拟化技术耦合度高轻量、灵活迁移
隔离性完全隔离安全隔离
部署慢、分钟级快速、秒级
运行密度一般几十个单机支持上千容器

1.1.4 docker的优势

  • 对于开发人员:Build once、Run anywhere。
  • 对于运维人员:Configure once、Run anything

2 部署docker

2.1 容器工作方法

在这里插入图片描述

2.2 部署第一个容器

官方站点:https://docs.docker.com/

2.2.1 配置软件仓库
]# cd /etc/yum.repos.d
]# vim docker.repo
[docker]
name=docker-ce
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/rhel/9/x86_64/stable
gpgcheck=0
2.2.2 安装docker-ce并启动服务
#安装docker
]# yum install -y docker-ce 
#编辑docker启动文件,设定其使用iptables的网络设定方式,默认使用nftables
[root@docker ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
...
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock --iptables=true
...
]# systemctl enable --now docker
]# docker info
2.2.3 激活内核网络选项
]# echo br_netfilter > /etc/modules-load.d/docker_mod.conf
]# modprobe br_netfilter
]# vim /etc/sysctl.d/docker.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
]# sysctl --system
]# systemctl restart docker

二 Docker的基本操作

2.1 Docker镜像管理

2.1.1 搜索镜像

[root@Docker-node1 ~]# docker search nginx
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL
nginx Official build of Nginx. 20094 [OK]
@@@省略内容

[!NOTE]

参数说明
NAME镜像名称
DESCRIPTION镜像说明
STARS点赞数量
OFFICIAL是否是官方的

2.1.2 拉取镜像

#从镜像仓库中拉取镜像
[root@Docker-node1 ~]# docker pull busybox
[root@Docker-node1 ~]# docker pull nginx:1.26-alpine
#查看本地镜像
[root@Docker-node1 ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
nginx latest 900dca2a61f5 7 weeks ago 188MB
nginx 1.26-alpine b32ed582bddb 7 weeks ago 43.2MB
ubuntu latest 35a88802559d 2 months ago 78.1MB
busybox latest 65ad0d468eb1 15 months ago 4.26MB
centos 7 eeb6ee3f44bd 2 years ago 204MB
centos latest 5d0da3dc9764 2 years ago 231MB
gcr.io/distroless/base-debian12 latest 7273f3276b21 N/A 20.7MB
gcr.io/distroless/base-debian11 latest 2a6de77407bf N/A 20.6MB

[!NOTE]

alpine 版本:nginx镜像的最小安装发型版本

2.1.3 查看镜像信息

[root@Docker-node1 ~]# docker image inspect nginx:1.26-alpine

2.1.4 导出镜像

#保存镜像
[root@Docker-node1 ~]# docker image save nginx:latest -o nginx-latest.tar.gz
[root@Docker-node1 ~]# docker image save nginx:latest nginx:1.26-alpine -o nginx.tag.gz
#保存所有镜像 
[root@Docker-node1 ~]# docker save `docker images | awk 'NR>1{print $1":"$2}'` -o images.tar.gz

[!NOTE]

  • -o:指定导出镜像的位置;
  • 可以同时导出多个镜像到一个文件中;
  • 指定.tar.gz 可以导出并压缩。

2.1.5 删除镜像

[root@Docker-node1 ~]# docker rmi nginx:latest
[root@Docker-node1 ~]# docker rmi `docker images | awk 'NR>1{print $1":"$2}'`

2.2 容器的常用操作

2.2.1 启动容器

[root@Docker-node1 ~]# docker run -d --name mario -p 80:8080 timinglee/mario
[root@Docker-node1 ~]# docker run -it --name centos7 centos:7
[root@3ba22e59734f /]# #进入到容器中,按<ctrl>+<d>退出并停止容器,#按<ctrl>+<pq>退出但不停止容器
  #重新进入容器
  [root@docker ~]# docker attach centos7
  [root@3ba22e59734f /]#
  #在容器中执行命令
  [root@docker ~]# docker exec -it test ifconfig
  lo Link encap:Local Loopback
  inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
  inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
  UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
  RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  collisions:0 txqueuelen:1000
  RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

[!NOTE]

-d #后台运行
-i #交互式运行
-t #打开一个终端
--name #指定容器名称
-p #端口映射 -p 80:8080 把容器8080端口映射到本机80端口
--rm #容器停止自动删除容器
--network #指定容器使用的网络

2.2.2 查看容器运行信息

[root@Docker-node1 ~]# docker ps #查看当前运行容器
[root@Docker-node1 ~]# docker ps -a #查看所有容器
[root@Docker-node1 ~]# docker inspect busybox #查看容器运行的详细信息

2.2.3 停止和运行容器

[root@Docker-node1 ~]# docker stop busybox #停止容器
[root@Docker-node1 ~]# docker kill busybox #杀死容器,可以使用信号
[root@Docker-node1 ~]# docker start busybox #开启停止的容器

[!NOTE]

容器内的第一个进程必须一直处于运行的状态,否则这个容器,就会处于退出状态!

2.2.4 删除容器

[root@Docker-node1 ~]# docker rm centos7 #删除停止的容器
[root@Docker-node1 ~]# docker rm -f busybox #删除运行的容器
[root@Docker-node1 ~]# docker container prune -f #删除所有停止的容器

2.2.5 容器内容提交

默认情况下,容器被删除后,在容器中的所有操作都会被清理,包括要保存的文件

如果想永久保存,那么我们需要把动作提交,提交后会生成新的镜像

当我们在运行新镜像后即可看到我们提交的内容

[root@Docker-node1 ~]# docker run -it --name test busybox
/ # touch leefile #在容器中建立文件
/ # ls
bin etc leefile lib64 root tmp var
dev home lib proc sys usr
/ #
[root@Docker-node1 ~]# docker rm test #删掉容器后 
test
[root@Docker-node1 ~]# docker run -it --name test busybox #删掉容器后开启新的容器文件不存在 
/ # ls
bin dev etc home lib lib64 proc root sys tmp usr var
/ #
[root@Docker-node1 ~]# docker commit -m "add leefile" test busybox:v1
sha256:c8ff62b7480c951635acb6064acdfeb25282bd0c19cbffee0e51f3902cbfa4bd
[root@Docker-node1 ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
busybox v1 c8ff62b7480c 12 seconds ago 4.26MB
[root@Docker-node1 ~]# docker image history busybox:v1
IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT
c8ff62b7480c 2 minutes ago sh 17B add leefile
65ad0d468eb1 15 months ago BusyBox 1.36.1 (glibc), Debian 12 4.26MB

[!NOTE]

此方法不利于企业审计,所以不推荐使用,在企业中我们多用Dockerfile来构建镜像

2.2.6 系统中的文件和容器中的文件传输

[root@Docker-node1 ~]# docker cp test2:/leefile /mnt #把容器中的文件复制到本机
Successfully copied 1.54kB to /mnt
[root@Docker-node1 ~]# docker cp /etc/fstab test2:/fstab #把本机文件复制到容器中

2.2.7 查询容器内部日志

[root@Docker-node1 ~]# docker logs web
/docker-entrypoint.sh: /docker-entrypoint.d/ is not empty, will attempt to perform configuration
/docker-entrypoint.sh: Looking for shell scripts in /docker-entrypoint.d/
/docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/10-listen-on-ipv6-by-default.sh
10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Getting the checksum of /etc/nginx/conf.d/default.conf
10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Enabled listen on IPv6 in /etc/nginx/conf.d/default.conf
/docker-entrypoint.sh: Sourcing /docker-entrypoint.d/15-local-resolvers.envsh
/docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/20-envsubst-on-templates.sh
/docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/30-tune-worker-processes.sh
/docker-entrypoint.sh: Configuration complete; ready for start up
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: using the "epoll" event method
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: nginx/1.27.0
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: built by gcc 12.2.0 (Debian 12.2.0-14)
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: OS: Linux 5.14.0-427.13.1.el9_4.x86_64
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: getrlimit(RLIMIT_NOFILE): 1073741816:1073741816
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: start worker processes
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: start worker process 29
2024/08/14 07:50:01 [notice] 1#1: start worker process 30
172.17.0.1 - - [14/Aug/2024:07:50:20 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 615 "-" "curl/7.76.1" "-"

三 docker镜像构建

3.1 docker镜像结构

在这里插入图片描述

  • 共享宿主机的kernel
  • base镜像提供的是最小的Linux发行版
  • 同一docker主机支持运行多种Linux发行版
  • 采用分层结构的最大好处是:共享资源

3.2 镜像运行的基本原理

在这里插入图片描述

  • Copy-on-Write 可写容器层
  • 容器层以下所有镜像层都是只读的
  • docker从上往下依次查找文件
  • 容器层保存镜像变化的部分,并不会对镜像本身进行任何修改
  • 一个镜像最多127层

3.3 镜像获得方式

  • 基本镜像通常由软件官方提供

  • 企业镜像可以用官方镜像+Dockerfile来生成

  • 系统关于镜像的获取动作有两种:

    • docker pull 镜像地址

    • docker load –i 本地镜像包

3.4 镜像构建

3.4.1 构建参数

FROM指定base镜像 eg:FROM busybox:version
COPY复制文件 eg:COPY file /file 或者 COPY [“file”,”/”]
MAINTAINER指定作者信息,比如邮箱 eg:MAINTAINER user@example.com
在最新版的docker中用LABEL KEY="VALUE"代替
ADD功能和copy相似,指定压缩文件或url eg: ADD test.tar /mnt 或者 eg:ADD http://ip/test.tar /mnt
ENV指定环境变量 eg:ENV FILENAME test
EXPOSE暴漏容器端口 eg:EXPOSE 80
VOLUME申明数据卷,通常指数据挂载点 eg:VOLUME [“/var/www/html”]
WORKDIR切换路径 eg:WORKDIR /mnt
RUN在容器中运行的指令 eg: touch file
CMD在启动容器时自动运行动作可以被覆盖 eg:CMD echo $FILENAME 会调用shell解析 eg:CMD [“/bin/sh”,”-c”,“echo $FILENAME”] 不调用shell解析
ENTRYPOINT和CMD功能和用法类似,但动作不可被覆盖

参数示例及用法

#FROM COPY 和MAINTAINER
[root@Docker-node1 ~]# mkdir docker/
[root@Docker-node1 ~]# cd docker/
[root@Docker-node1 docker]# touch leefile
[root@Docker-node1 docker]# vim Dockerfile 
FROM busybox:latest #指定使用的基础镜像
MAINTAINER lee@timinglee.org #指定作者信息
COPY leefile / #复制当前目录文件到容器指定位置,leefile必须在当前目录中
[root@Docker-node1 docker]# docker build -t example:v1 . #构建镜像
#ADD
[root@Docker-node1 docker]# touch leefile{1..3}
[root@Docker-node1 docker]# tar zcf leefile.gz leefile*
[root@Docker-node1 docker]# vim Dockerfile
FROM busybox
MAINTAINER lee@timinglee.org
COPY leefile /
ADD leefile.gz /
[root@Docker-node1 docker]# docker build -t example:v2 .
[root@Docker-node1 docker]# docker run -it --rm --name test example:v2
/ # ls
bin etc leefile leefile2 lib proc sys usr
dev home leefile1 leefile3 lib64 root tmp var
#ENV CMD
FROM busybox
MAINTAINER lee@timinglee.org
ENV NAME lee
CMD echo $NAME
#CMD ["/bin/echo", "$NAME"]
#CMD ["/bin/sh", "-c", "/bin/echo $NAME"]
[root@Docker-node1 docker]# docker run -it --rm --name test example:v3
lee
FROM busybox
MAINTAINER lee@timinglee.org
ENV NAME lee
#CMD echo $NAME
CMD ["/bin/echo", "$NAME"]
#CMD ["/bin/sh", "-c", "/bin/echo $NAME"]
[root@Docker-node1 docker]# docker run -it --rm --name test example:v3
$NAME
#ENV CMD
FROM busybox
MAINTAINER lee@timinglee.org
ENV NAME lee
#CMD echo $NAME
#CMD ["/bin/echo", "$NAME"]
CMD ["/bin/sh", "-c", "/bin/echo $NAME"]
[root@Docker-node1 docker]# docker run -it --rm --name test example:v3
lee
#ENTRYPOINT
FROM busybox
MAINTAINER lee@timinglee.org
ENV NAME lee
ENTRYPOINT echo $NAME
[root@Docker-node1 docker]# docker run -it --rm --name test example:v3 sh
lee
#EXPOSE VOLUME VOLUME
FROM busybox
MAINTAINER lee@timinglee.org
ENV NAME lee
EXPOSE 80 443
VOLUME /var/www/html
WORKDIR /var/www/html
RUN touch leefile
[root@Docker-node1 docker]# docker build -t example:v4 .
[root@Docker-node1 docker]# docker run -it --rm --name test example:v4
/var/www/html #

3.4.2 Dockerfile实例

3.4.2.1 建立构建目录,编写构建文件
[root@server1 ~]# mdkir docker
[root@server1 ~]# cd docker/
[root@server1 docker]# cp ~/nginx-1.23.3.tar.gz .
[root@server1 docker]# vim Dockerfile
FROM centos:7
ADD nginx-1.23.3.tar.gz /mnt
WORKDIR /mnt/nginx-1.23.3
RUN yum install -y gcc make pcre-devel openssl-devel
RUN sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc
RUN ./configure --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module
RUN make
RUN make install
EXPOSE 80
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]
3.4.2.2 通过dockerfile生成镜像
[root@server1 docker]# docker build -t webserver:v1 .
3.4.2.3 测试镜像可用性
[root@server1 docker]# docker images webserver
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
webserver v1 bfd6774cc216 8 seconds ago 494MB
[root@server1 docker]# docker history webserver:v1
[root@server1 docker]# docker run -d --name checkimage webserver
3.4.2.4 查看容器详情
[root@server1 docker]# docker inspect web1

3.5 镜像优化方案

3.5.1 镜像优化策略

  • 选择最精简的基础镜像
  • 减少镜像的层数
  • 清理镜像构建的中间产物

3.5.2 镜像优化示例

方法1.缩减镜像层

[root@server1 docker]# vim Dockerfile
FROM centos:7 AS build
ADD nginx-1.23.3.tar.gz /mnt
WORKDIR /mnt/nginx-1.23.3
RUN yum install -y gcc make pcre-devel openssl-devel &&
sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc && ./configure --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module &&
make &&
make install &&
cd .. &&
rm -fr nginx-1.23.3 && yum clean all
EXPOSE 80
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]
[root@server1 docker]# docker build -t webserver:v2 .
[root@server1 docker]# docker images webserver
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
webserver v2 caf0f80f2332 4 seconds ago 317MB
webserver v1 bfd6774cc216 About an hour ago 494MB

方法2.多阶段构建

[root@server1 docker]# vim Dockerfile
FROM centos:7 AS build
ADD nginx-1.23.3.tar.gz /mnt
WORKDIR /mnt/nginx-1.23.3
RUN yum install -y gcc make pcre-devel openssl-devel && sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc && ./configure --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module && make && make install && cd .. && rm -fr nginx-1.23.3 && yum clean all
FROM centos:7
COPY --from=build /usr/local/nginx /usr/local/nginx
EXPOSE 80
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]
[root@server1 docker]# docker build -t webserver:v3 .
[root@server1 docker]# docker images  webserver
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED             SIZE
webserver    v3        1ac964f2cefe   29 seconds ago      205MB
webserver    v2        caf0f80f2332   3 minutes ago       317MB
webserver    v1        bfd6774cc216   About an hour ago   494MB

方法3.使用最精简镜像

使用google提供的最精简镜像

下载地址:

https://github.com/GoogleContainerTools/distroless

下载镜像:

docker pull gcr.io/distroless/base

利用最精简镜像构建

[root@server1 ~]# mkdir new
[root@server1 ~]# cd new/
[root@server1 new]# vim Dockerfile
FROM nginx:1.23 AS base
# https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tz_database_time_zones
ARG TIME_ZONE
RUN mkdir -p /opt/var/cache/nginx &&
\
cp -a --parents /usr/lib/nginx /opt &&
\
cp -a --parents /usr/share/nginx /opt &&
\
cp -a --parents /var/log/nginx /opt &&
\
cp -aL --parents /var/run /opt &&
\
cp -a --parents /etc/nginx /opt &&
\
cp -a --parents /etc/passwd /opt &&
\
cp -a --parents /etc/group /opt &&
\
cp -a --parents /usr/sbin/nginx /opt &&
\
cp -a --parents /usr/sbin/nginx-debug /opt &&
\
cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/ld-* /opt &&
\
cp -a --parents /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpcre* /opt &&
\
cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libz.so.* /opt &&
\
cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libc* /opt &&
\
cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libdl* /opt &&
\
cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread* /opt &&
\
cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libcrypt* /opt &&
\
cp -a --parents /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libssl.so.* /opt &&
\
cp -a --parents /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libcrypto.so.* /opt &&
\
cp /usr/share/zoneinfo/${TIME_ZONE:-ROC} /opt/etc/localtime
FROM gcr.io/distroless/base-debian11
COPY --from=base /opt /
EXPOSE 80 443
ENTRYPOINT ["nginx", "-g", "daemon off;"]
[root@server1 new]# docker build -t webserver:v4 .
[root@server1 new]# docker images webserver
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
webserver v4 c0c4e1d49f3d 4 seconds ago 34MB
webserver v3 1ac964f2cefe 12 minutes ago 205MB
webserver v2 caf0f80f2332 15 minutes ago 317MB
webserver v1 bfd6774cc216 About an hour ago 494MB

四 docker 镜像仓库的管理

4.1 什么是docker仓库

在这里插入图片描述

Docker 仓库(Docker Registry) 是用于存储和分发 Docker 镜像的集中式存储库。

它就像是一个大型的镜像仓库,开发者可以将自己创建的 Docker 镜像推送到仓库中,也可以从仓库中拉取所需的镜像。

Docker 仓库可以分为公共仓库和私有仓库:

  • 公共仓库,如 Docker Hub,任何人都可以访问和使用其中的镜像。许多常用的软件和应用都有在 Docker Hub 上提供的镜像,方便用户直接获取和使用。
    • 例如,您想要部署一个 Nginx 服务器,就可以从 Docker Hub 上拉取 Nginx 的镜像。
  • 私有仓库则是由组织或个人自己搭建和管理的,用于存储内部使用的、不希望公开的镜像。
    • 比如,一家企业为其特定的业务应用创建了定制化的镜像,并将其存储在自己的私有仓库中,以保证安全性和控制访问权限。

通过 Docker 仓库,开发者能够方便地共享和复用镜像,加速应用的开发和部署过程。

4.2 docker hub

官网:https://hub.docker.com/

Docker Hub 是 Docker 官方提供的一个公共的镜像仓库服务。

它是 Docker 生态系统中最知名和广泛使用的镜像仓库之一,拥有大量的官方和社区贡献的镜像。

以下是 Docker Hub 的一些关键特点和优势:

  1. 丰富的镜像资源:涵盖了各种常见的操作系统、编程语言运行时、数据库、Web 服务器等众多应用的镜像。
    • 例如,您可以轻松找到 Ubuntu、CentOS 等操作系统的镜像,以及 MySQL、Redis 等数据库的镜像。
  2. 官方支持:提供了由 Docker 官方维护的一些重要镜像,确保其质量和安全性。
  3. 社区贡献:开发者们可以自由上传和分享他们创建的镜像,促进了知识和资源的共享。
  4. 版本管理:对于每个镜像,通常都有多个版本可供选择,方便用户根据需求获取特定版本。
  5. 便于搜索:用户可以通过关键词轻松搜索到所需的镜像。

4.2.1 docker hub的使用方法

#登陆官方仓库
[root@docker ~]# docker login
Log in with your Docker ID or email address to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com/ to create one.
You can log in with your password or a Personal Access Token (PAT). Using a limited-scope PAT grants better security and is required for organizations using SSO. Learn more at https://docs.docker.com/go/access-tokens/
Username: timinglee
Password:
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credential-stores
Login Succeeded
#登陆信息保存位置
[root@docker ~]# cd .docker/
[root@docker .docker]# ls
config.json
[root@docker .docker]# cat config.json
{
"auths": {
"https://index.docker.io/v1/": {
"auth": "dGltaW5nbGVlOjY3NTE1MTVtaW5nemxu"
}
}
[root@docker ~]# docker tag gcr.io/distroless/base-debian11:latest timinglee/base-debian11:latest
[root@docker ~]# docker push timinglee/base-debian11:latest
The push refers to repository [docker.io/timinglee/base-debian11]
6835249f577a: Pushed
24aacbf97031: Pushed
8451c71f8c1e: Pushed
2388d21e8e2b: Pushed
c048279a7d9f: Pushed
1a73b54f556b: Pushed
2a92d6ac9e4f: Pushed
bbb6cacb8c82: Pushed
ac805962e479: Pushed
af5aa97ebe6c: Pushed
4d049f83d9cf: Pushed
9ed498e122b2: Pushed
577c8ee06f39: Pushed
5342a2647e87: Pushed
latest: digest: sha256:f8179c20f1f2b1168665003412197549bd4faab5ccc1b140c666f9b8aa958042 size: 3234

4.3 docker仓库的工作原理

仓库中的三个角色

index docker索引服务,负责并维护有关用户帐户、镜像的校验以及公共命名空间的信息。

registry docker仓库,是镜像和图表的仓库,它不具有本地数据库以及不提供用户认证,通过Index Auth service的Token的方式进行认证

Registry Client Docker充当registry客户端来维护推送和拉取,以及客户端的授权。

4.3.1 pull原理

镜像拉取分为以下几步:

1.docker客户端向index发送镜像拉去请求并完成与index的认证

2.index发送认证token和镜像位置给dockerclient

3.dockerclient携带token和根据index指引的镜像位置取连接registry

4.Registry会根据client持有的token跟index核实身份合法性

5.index确认此token合法性

6.Registry会根据client的请求传递镜像到客户端

4.3.2 push原理

镜像上传的步骤:

1.client向index发送上传请求并完成用户认证

2.index会发方token给client来证明client的合法性

3.client携带index提供的token连接Registry

4.Registry向index合适token的合法性

5.index证实token的合法性

6.Registry开始接收客户端上传过来的镜像

4.3 搭建docker的私有仓库

4.3.1 为什么搭建私有仓库

docker hub虽然方便,但是还是有限制

  • 需要internet连接,速度慢
  • 所有人都可以访问
  • 由于安全原因企业不允许将镜像放到外网

好消息是docker公司已经将registry开源,我们可以快速构建企业私有仓库

地址: https://docs.docker.com/registry/deploying/

4.3.2 搭建简单的Registry仓库

1.下载Registry镜像

[root@docker ~]# docker pull registry
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/registry
930bdd4d222e: Pull complete
a15309931e05: Pull complete
6263fb9c821f: Pull complete
86c1d3af3872: Pull complete
a37b1bf6a96f: Pull complete
Digest: sha256:12120425f07de11a1b899e418d4b0ea174c8d4d572d45bdb640f93bc7ca06a3d
Status: Downloaded newer image for registry:latest
docker.io/library/registry:latest

2.开启Registry

[root@docker ~]# docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry registry
bc58d3753a701ae67351fac335b06a4d7f66afa10ae60b992f647117827734c5
[root@docker ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
bc58d3753a70 registry "/entrypoint.sh /etc…" 7 seconds ago Up 6 seconds 5000/tcp, 0.0.0.0:5000->
5000/tcp, :::5000->
5000/tcp registry

3.上传镜像到仓库中

#给要上传的经镜像大标签
[root@docker ~]# docker tag busybox:latest 172.25.254.100:5000/busybox:latest
#docker在上传的过程中默认使用https,但是我们并没有建立https认证需要的认证文件所以会报错
[root@docker ~]# docker push 172.25.254.100:5000/busybox:latest
The push refers to repository [172.25.254.100:5000/busybox]
Get "https://172.25.254.100:5000/v2/": dial tcp 172.25.254.100:5000: connect: connection refused
#配置非加密端口
[root@docker ~]# vim /etc/docker/daemon.json
{
"insecure-registries" : ["http://172.25.254.100:5000"]
}
[root@docker ~]# systemctl restart docker
#上传镜像
[root@docker ~]# docker push 172.25.254.100:5000/busybox:latest
The push refers to repository [172.25.254.100:5000/busybox]
d51af96cf93e: Pushed
latest: digest: sha256:28e01ab32c9dbcbaae96cf0d5b472f22e231d9e603811857b295e61197e40a9b size: 527
#查看镜像上传
[root@docker ~]# curl 172.25.254.100:5000/v2/_catalog
{
"repositories":["busybox"]
}

4.3.3 为Registry提加密传输

#生成认证key和证书
[root@docker ~]# openssl req -newkey rsa:4096 \
-nodes -sha256 -keyout certs/timinglee.org.key \
-addext "subjectAltName = DNS:reg.timinglee.org" \ #指定备用名称
-x509 -days 365 -out certs/timinglee.org.crt
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:Shaanxi
Locality Name (eg, city) [Default City]:Xi'an
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:timinglee
Organizational Unit Name (eg, section) []:docker
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:reg.timinglee.org
Email Address []:admin@timinglee.org
#启动registry仓库
[root@docker ~]# docker run -d -p 443:443 --restart=always --name registry \
-v /opt/registry:/var/lib/registry \
-v /root/certs:/certs \
-e REGISTRY_HTTP_ADDR=0.0.0.0:443 \
-e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/certs/timinglee.org.crt \
-e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/certs/timinglee.org.key registry

测试:

[root@docker docker]# docker push reg.timinglee.org/busybox:latest #docker客户端没有key和证书
Error response from daemon: Get "https://reg.timinglee.org/v2/": tls: failed to verify certificate: x509: certificate signed by unknown authority
#为客户端建立证书
[root@docker docker]# mkdir /etc/docker/certs.d/reg.timinglee.org/ -p
[root@docker docker]# cp /root/certs/timinglee.org.crt /etc/docker/certs.d/reg.timinglee.org/ca.crt
[root@docker docker]# systemctl restart docker
[root@docker docker]# docker push reg.timinglee.org/busybox:latest The push refers to repository [reg.timinglee.org/busybox]
d51af96cf93e: Pushed
latest: digest: sha256:28e01ab32c9dbcbaae96cf0d5b472f22e231d9e603811857b295e61197e40a9b size: 527
[root@docker docker]# curl -k https://reg.timinglee.org/v2/_catalog
{
"repositories":["busybox"]
}

4.3.4 为仓库建立登陆认证

#安装建立认证文件的工具包
[root@docker docker]# dnf install httpd-tools -y
#建立认证文件
[root@docker ~]# mkdir auth
[root@docker ~]# htpasswd -Bc auth/htpasswd timinglee #-B 强制使用最安全加密方式,默认用md5加密
New password:
Re-type new password:
Adding password for user timinglee
#添加认证到registry容器中 
[root@docker ~]# docker run -d -p 443:443 --restart=always --name registry \
/opt/registry:/var/lib/registry \
-v /root/certs:/certs \
-e REGISTRY_HTTP_ADDR=0.0.0.0:443 \
-e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/certs/timinglee.org.crt \
-e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/certs/timinglee.org.key \
-v /root/auth:/auth \
-e "REGISTRY_AUTH=htpasswd" \
-e "REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_REALM=Registry Realm" \
-e REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_PATH=/auth/htpasswd \
registry
[root@docker ~]# curl -k https://reg.timinglee.org/v2/_catalog -u timinglee:lee
{
"repositories":["busybox","nginx"]
}
#登陆测试
[root@docker ~]# docker login reg.timinglee.org
Username: timinglee
Password:
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credential-stores
Login Succeeded

当仓库开启认证后必须登陆仓库才能进行镜像上传

#未登陆情况下上传镜像
[root@docker ~]# docker push reg.timinglee.org/busybox
Using default tag: latest
The push refers to repository [reg.timinglee.org/busybox]
d51af96cf93e: Preparing
no basic auth credentials
#未登陆请款下也不能下载
[root@docker-node2 ~]# docker pull reg.timinglee.org/busybox
Using default tag: latest
Error response from daemon: Head "https://reg.timinglee.org/v2/busybox/manifests/latest": no basic auth credentials

4.4 构建企业级私有仓库

下载软件包地址

https://github.com/goharbor/harbor/releases

Harbor 是由vmware公司开源的企业级 Docker Registry 项目。

它提供了以下主要功能和特点:

  1. 基于角色的访问控制(RBAC):可以为不同的用户和用户组分配不同的权限,增强了安全性和管理的灵活性。
  2. 镜像复制:支持在不同的 Harbor 实例之间复制镜像,方便在多个数据中心或环境中分发镜像。
  3. 图形化用户界面(UI):提供了直观的 Web 界面,便于管理镜像仓库、项目、用户等。
  4. 审计日志:记录了对镜像仓库的各种操作,有助于追踪和审查活动。
  5. 垃圾回收:可以清理不再使用的镜像,节省存储空间。

4.4.1 部署harbor

[root@docker ~]# tar zxf harbor-offline-installer-v2.5.4.tgz
[root@docker ~]# ls
anaconda-ks.cfg certs harbor-offline-installer-v2.5.4.tgz
auth harbor
[root@docker ~]# cd harbor/
[root@docker harbor]# cp harbor.yml.tmpl harbor.yml
[root@docker harbor]# vim harbor.yml
hostname: reg.timinglee.org
certificate: /data/certs/timinglee.org.crt
private_key: /data/certs/timinglee.org.key
harbor_admin_password: lee
[root@docker harbor]# ./install.sh --help
Please set --with-notary #证书签名
Please set --with-trivy #安全扫描
Please set --with-chartmuseum if needs enable Chartmuseum in Harbor
[root@docker harbor]# ./install.sh --with-chartmuseum
#管理harbor的容器
[root@docker harbor]# docker compose stop
[root@docker harbor]# docker compose up -d

4.4.2 管理仓库

1.登陆

2.建立仓库项目

3.上传镜像

[root@docker harbor]# docker login reg.timinglee.org
Username: admin
Password:
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credential-stores
Login Succeeded
[root@docker harbor]# docker tag busybox:latest reg.timinglee.org/timinglee/busybox:latest
[root@docker harbor]# docker push reg.timinglee.org/timinglee/busybox:latest
The push refers to repository [reg.timinglee.org/timinglee/busybox]
d51af96cf93e: Pushed
latest: digest: sha256:28e01ab32c9dbcbaae96cf0d5b472f22e231d9e603811857b295e61197e40a9b size: 527

4.查看上传的镜像

五 Docker 网络

docker的镜像是令人称道的地方,但网络功能还是相对薄弱的部分

docker安装后会自动创建3种网络:bridge、host、none

[root@docker harbor]# docker network ls
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
2a93d6859680   bridge    bridge    local
4d81ddd9ed10   host      host      local
8c8c95f16b68   none      null      local

5.1 docker原生bridge网路

docker安装时会创建一个名为 docker0 的Linux bridge,新建的容器会自动桥接到这个接口

[root@docker mnt]# ip link show type bridge
3: docker0:  mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default
link/ether 02:42:5f:e2:34:6c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
  • bridge模式下容器没有一个公有ip,只有宿主机可以直接访问,外部主机是不可见的。
  • 容器通过宿主机的NAT规则后可以访问外网

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

[root@docker mnt]# docker run -d --name web -p 80:80 nginx:1.23
defeba839af1b95bac2a200fd1e06a45e55416be19c7e9ce7e0c8daafa7dd470
[root@docker mnt]# ifconfig
docker0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
  inet 172.17.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 172.17.255.255
  inet6 fe80::42:5fff:fee2:346c prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
    ether 02:42:5f:e2:34:6c txqueuelen 0 (Ethernet)
    RX packets 21264 bytes 1497364 (1.4 MiB)
    RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
    TX packets 27358 bytes 215202237 (205.2 MiB)
    TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
    eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
      inet 172.25.254.100 netmask 255.255.255.0 broadcast 172.25.254.255
      inet6 fe80::30b2:327e:b13a:31cf prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:ec:fc:d3 txqueuelen 1000 (Ethernet)
        RX packets 1867778 bytes 2163432019 (2.0 GiB)
        RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
        TX packets 822980 bytes 848551940 (809.2 MiB)
        TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
        lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
          inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0
          inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host>
            loop txqueuelen 1000 (Local Loopback)
            RX packets 11819 bytes 1279944 (1.2 MiB)
            RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
            TX packets 11819 bytes 1279944 (1.2 MiB)
            TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
            veth022a7c9: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
              inet6 fe80::a013:5fff:fefc:c9e4 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
                ether a2:13:5f:fc:c9:e4 txqueuelen 0 (Ethernet)
                RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
                RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
                TX packets 15 bytes 2007 (1.9 KiB)
                TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

veth022a7c9 为容器使用的网卡

[root@docker mnt]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
docker0 8000.02425fe2346c no veth022a7c9

5.2 docker原生网络host

host网络模式需要在容器创建时指定 --network=host

host模式可以让容器共享宿主机网络栈,这样的好处是外部主机与容器直接通信,但是容器的网络缺少隔离性

在这里插入图片描述

[root@docker ~]# docker run -it --name test --network host busybox
/ # ifconfig
docker0 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:5F:E2:34:6C
inet addr:172.17.0.1 Bcast:172.17.255.255 Mask:255.255.0.0
inet6 addr: fe80::42:5fff:fee2:346c/64 Scope:Link
UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:21264 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:27359 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:1497364 (1.4 MiB) TX bytes:215202367 (205.2 MiB)
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:EC:FC:D3
inet addr:172.25.254.100 Bcast:172.25.254.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::30b2:327e:b13a:31cf/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:1902507 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:831640 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:2202443300 (2.0 GiB) TX bytes:849412124 (810.0 MiB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:11819 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:11819 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:1279944 (1.2 MiB) TX bytes:1279944 (1.2 MiB)
/ #

如果公用一个网络,那么所有的网络资源都是公用的,比如启动了nginx容器那么真实主机的80端口被占用,在启动第二个nginx容器就会失败

5.3 docker 原生网络none

none模式是指禁用网络功能,只有lo接口,在容器创建时使用

–network=none指定。

[root@docker ~]# docker run -it --name test --rm --network none busybox
/ # ifconfig
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

5.4 docker的自定义网络

自定义网络模式,docker提供了三种自定义网络驱动:

  • bridge
  • overlay
  • macvlan

bridge驱动类似默认的bridge网络模式,但增加了一些新的功能,

overlay和macvlan是用于创建跨主机网络

建议使用自定义的网络来控制哪些容器可以相互通信,还可以自动DNS解析容器名称到IP地址。

5.4.1 自定义桥接网络

在建立自定义网络时,默认使用桥接模式

[root@docker ~]# docker network create my_net1
f2aae5ce8ce43e8d1ca80c2324d38483c2512d9fb17b6ba60d05561d6093f4c4
[root@docker ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
2a93d6859680 bridge bridge local
4d81ddd9ed10 host host local
f2aae5ce8ce4 my_net1 bridge local
8c8c95f16b68 none null local

桥接默认是单调递增

[root@docker ~]# ifconfig
br-f2aae5ce8ce4: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
  inet 172.18.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 172.18.255.255
  ether 02:42:70:57:f2:82 txqueuelen 0 (Ethernet)
  RX packets 21264 bytes 1497364 (1.4 MiB)
  RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
  TX packets 27359 bytes 215202367 (205.2 MiB)
  TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
  docker0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
    inet 172.17.0.1 netmask 255.255.0.0 broadcast 172.17.255.255
    inet6 fe80::42:5fff:fee2:346c prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
      ether 02:42:5f:e2:34:6c txqueuelen 0 (Ethernet)
      RX packets 21264 bytes 1497364 (1.4 MiB)
      RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
      TX packets 27359 bytes 215202367 (205.2 MiB)
      TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

桥接也支持自定义子网和网关

[root@docker ~]# docker network create my_net2 --subnet 192.168.0.0/24 --gateway 192.168.0.100
7e77cd2e44c64ff3121a1f1e0395849453f8d524d24b915672da265615e0e4f9
[root@docker ~]# docker network inspect my_net2
[
{
"Name": "my_net2",
"Id": "7e77cd2e44c64ff3121a1f1e0395849453f8d524d24b915672da265615e0e4f9",
"Created": "2024-08-17T17:05:19.167808342+08:00",
"Scope": "local",
"Driver": "bridge",
"EnableIPv6": false,
"IPAM": {
"Driver": "default",
"Options": {
},
"Config": [
{
"Subnet": "192.168.0.0/24",
"Gateway": "192.168.0.100"
}
]
},
"Internal": false,
"Attachable": false,
"Ingress": false,
"ConfigFrom": {
"Network": ""
},
"ConfigOnly": false,
"Containers": {
},
"Options": {
},
"Labels": {
}
}
]

5.4.2 为什么要自定义桥接

多容器之间如何互访?通过ip可以,但是有什么问题?

[root@docker ~]# docker run -d --name web1 nginx
d5da7eaa913fa6cdd2aa9a50561042084eca078c114424cb118c57eeac473424
[root@docker ~]# docker run -d --name web2 nginx
0457a156b02256915d4b42f6cc52ea71b18cf9074ce550c886f206fef60dfae5
[root@docker ~]# docker inspect web1
"Networks": {
"bridge": {
"IPAMConfig": null,
"Links": null,
"Aliases": null,
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
"DriverOpts": null,
"NetworkID": "2a93d6859680b45eae97e5f6232c3b8e070b1ec3d01852b147d2e1385034bce5",
"EndpointID": "4d54b12aeb2d857a6e025ee220741cbb3ef1022848d58057b2aab544bd3a4685",
"Gateway": "172.17.0.1",
"IPAddress": "172.17.0.2", #注意ip信息
"IPPrefixLen": 16,
"IPv6Gateway": "",
"GlobalIPv6Address": "",
"GlobalIPv6PrefixLen": 0,
"DNSNames": null
[root@docker ~]# docker inspect web1
"Networks": {
"bridge": {
"IPAMConfig": null,
"Links": null,
"Aliases": null,
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
"DriverOpts": null,
"NetworkID": "2a93d6859680b45eae97e5f6232c3b8e070b1ec3d01852b147d2e1385034bce5",
"EndpointID": "4d54b12aeb2d857a6e025ee220741cbb3ef1022848d58057b2aab544bd3a4685",
"Gateway": "172.17.0.1",
"IPAddress": "172.17.0.3", #注意ip信息
"IPPrefixLen": 16,
"IPv6Gateway": "",
"GlobalIPv6Address": "",
"GlobalIPv6PrefixLen": 0,
"DNSNames": null
#关闭容器后重启容器,启动顺序调换
[root@docker ~]# docker stop web1 web2
web1
web2
[root@docker ~]# docker start web2
web2
[root@docker ~]# docker start web1
web1
#我们会发容器ip颠倒

docker引擎在分配ip时时根据容器启动顺序分配到,谁先启动谁用,是动态变更的

多容器互访用ip很显然不是很靠谱,那么多容器访问一般使用容器的名字访问更加稳定

docker原生网络是不支持dns解析的,自定义网络中内嵌了dns

[root@docker ~]# docker run -d --network my_net1 --name web nginx
d9ed01850f7aae35eb1ca3e2c73ff2f83d13c255d4f68416a39949ebb8ec699f
[root@docker ~]# docker run -it --network my_net1 --name test busybox
/ # ping web
PING web (172.18.0.2): 56 data bytes
64 bytes from 172.18.0.2: seq=0 ttl=64 time=0.197 ms
64 bytes from 172.18.0.2: seq=1 ttl=64 time=0.096 ms
64 bytes from 172.18.0.2: seq=2 ttl=64 time=0.087 ms

注意:不同的自定义网络是不能通讯的

#在rhel7中使用的是iptables进行网络隔离,在rhel9中使用nftpables
[root@docker ~]# nft list ruleset可以看到网络隔离策略

5.4.3 如何让不同的自定义网络互通?

在这里插入图片描述

[root@docker ~]# docker run -d --name web1 --network my_net1 nginx
[root@docker ~]# docker run -it --name test --network my_net2 busybox
/ # ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:C0:A8:00:01
inet addr:192.168.0.1 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:36 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:5244 (5.1 KiB) TX bytes:0 (0.0 B)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)
/ # ping 172.18.0.2
PING 172.18.0.2 (172.18.0.2): 56 data bytes
[root@docker ~]# docker network connect my_net1 test
#在上面test容器中加入网络eth1
/ # ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:C0:A8:00:01
inet addr:192.168.0.1 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:45 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:5879 (5.7 KiB) TX bytes:602 (602.0 B)
eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:AC:12:00:03
inet addr:172.18.0.3 Bcast:172.18.255.255 Mask:255.255.0.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:15 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:2016 (1.9 KiB) TX bytes:0 (0.0 B)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:212 (212.0 B) TX bytes:212 (212.0 B)

5.4.4 joined容器网络

Joined容器一种较为特别的网络模式,在容器创建时使用–network=container:vm1指定。(vm1指定的是运行的容器名)

处于这个模式下的 Docker 容器会共享一个网络栈,这样两个容器之间可以使用localhost高效快速通信。

在这里插入图片描述

[root@docker ~]# docker run -it --rm --network container:web1 busybox
/ # ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 02:42:AC:12:00:02
inet addr:172.18.0.2 Bcast:172.18.255.255 Mask:255.255.0.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:28 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:3046 (2.9 KiB) TX bytes:280 (280.0 B)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)
[root@docker ~]# docker run -it --rm --network container:web1 centos:7
[root@efae66874371 /]# curl localhost
<
!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <title>Welcome to nginx!</title>
      <style>
        html { color-scheme: light dark;
        }
        body { width: 35em; margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
        }
        </style>
          </head>
            <body>
              <h1>Welcome to nginx!</h1>
                <p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
                  working. Further configuration is required.</p>
                    <p>For online documentation and support please refer to
                      <a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
                        Commercial support is available at
                        <a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
                          <p>
                            <em>Thank you for using nginx.</em>
                              </p>
                                </body>
                                  </html>

5.4.5 joined网络示例演示

利用容器部署phpmyadmin管理mysql

#运行phpmysqladmin
[root@docker ~]# docker run -d --name mysqladmin --network my_net1 \
-e PMA_ARBITRARY=1 \ #在web页面中可以手动输入数据库地址和端口
-p 80:80 phpmyadmin:latest
#运行数据库
[root@docker ~]# docker run -d --name mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD='lee' \ #设定数据库密码
--network container:mysqladmin \ #把数据库容器添加到phpmyadmin容器中
mysql:5.7

[!NOTE]

开启的phpmyadmin容器中是没有数据库的

这里填写的localhost:3306是因为mysql容器和phpmyadmin容器公用一个网络站

5.5. 容器内外网的访问

5.5.1 容器访问外网

在这里插入图片描述

  • 在rhel7中,docker访问外网是通过iptables添加地址伪装策略来完成容器网文外网
  • 在rhel7之后的版本中通过nftables添加地址伪装来访问外网
[root@docker ~]# iptables -t nat -nL
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
MASQUERADE 6 -- 172.17.0.2 172.17.0.2 tcp dpt:80 #内网访问外网策略
Chain DOCKER (0 references)
target prot opt source destination
DNAT 6 -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:80 to:172.17.0.2:80

5.5.2 外网访问docker容器

端口映射 -p 本机端口:容器端口来暴漏端口从而达到访问效果

#通过docker-proxy对数据包进行内转
[root@docker ~]# docker run -d --name webserver -p 80:80 nginx
[root@docker ~]# ps ax
133986 ? Sl 0:00 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip 0.0.0.0 -host-port 80 -container-ip 172.17.0.2 -container-port 80
133995 ? Sl 0:00 /usr/bin/docker-proxy -proto tcp -host-ip :: -host-port 80 -container-ip 172.17.0.2 -container-port 80
134031 ? Sl 0:00 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace moby -id cae79497a01c0b8c488c7597b43de4a43f361f21a398ff423b4504c0905db143 -address /run/containerd/containerd.sock
134059 ? Ss 0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
134099 ? S 0:00 nginx: worker process
134100 ? S 0:00 nginx: worker process
#通过dnat策略来完成浏览内转
[root@docker ~]# iptables -t nat -nL
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
MASQUERADE 6 -- 172.17.0.2 172.17.0.2 tcp dpt:80
Chain DOCKER (0 references)
target prot opt source destination
DNAT 6 -- 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 tcp dpt:80 to:172.17.0.2:80

[!NOTE]

docker-proxy和dnat在容器建立端口映射后都会开启,那个传输速录高走那个

5.6 docker跨主机网络

在生产环境中,我们的容器不可能都在同一个系统中,所以需要容器具备跨主机通信的能力

  • 跨主机网络解决方案
    • docker原生的overlay和macvlan
    • 第三方的flannel、weave、calico
  • 众多网络方案是如何与docker集成在一起的
    • libnetwork docker容器网络库
    • CNM (Container Network Model)这个模型对容器网络进行了抽象

5.6.1 CNM (Container Network Model)

在这里插入图片描述

CNM分三类组件

Sandbox:容器网络栈,包含容器接口、dns、路由表。(namespace)
Endpoint:作用是将sandbox接入network (veth pair)
Network:包含一组endpoint,同一network的endpoint可以通信

5.6.2 macvlan网络方式实现跨主机通信

macvlan网络方式

  • Linux kernel提供的一种网卡虚拟化技术。
  • 无需Linux bridge,直接使用物理接口,性能极好
  • 容器的接口直接与主机网卡连接,无需NAT或端口映射。
  • macvlan会独占主机网卡,但可以使用vlan子接口实现多macvlan网络
  • vlan可以将物理二层网络划分为4094个逻辑网络,彼此隔离,vlan id取值为1~4094

macvlan网络间的隔离和连通

  • macvlan网络在二层上是隔离的,所以不同macvlan网络的容器是不能通信的
  • 可以在三层上通过网关将macvlan网络连通起来
  • docker本身不做任何限制,像传统vlan网络那样管理即可

实现方法如下

1.在两台docker主机上各添加一块网卡,打开网卡混杂模式:

[root@docker ~]# ip link set eth1 promisc on
[root@docker ~]# ip link set up eth1
[root@docker ~]# ifconfig eth1
eth1: flags=4419<UP,BROADCAST,RUNNING,PROMISC,MULTICAST> mtu 1500
  ether 00:0c:29:ec:fc:dd txqueuelen 1000 (Ethernet)
  RX packets 83 bytes 8696 (8.4 KiB)
  RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
  TX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
  TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0

[!NOTE]

eth1这款网卡在vmware中要设定为仅主机模式

2.添加macvlan网路

[root@docker ~]# docker network create \
-d macvlan \
--subnet 1.1.1.0/24 \
--gateway 1.1.1.1 \
-o parent=eth1 macvlan1

3.测试

#在docker-node1中
[root@docker ~]# docker run -it --name busybox --network macvlan1 --ip 1.1.1.100 --rm busybox
/ # ping 1.1.1.200
[root@docker-node2 ~]# docker run -it --name busybox --network macvlan1 --ip 1.1.1.200 --rm busybox
/ #

六 Docker 数据卷管理及优化

在这里插入图片描述

Docker 数据卷是一个可供容器使用的特殊目录,它绕过了容器的文件系统,直接将数据存储在宿主机上。

这样可以实现以下几个重要的目的:

  • 数据持久化:即使容器被删除或重新创建,数据卷中的数据仍然存在,不会丢失。
  • 数据共享:多个容器可以同时挂载同一个数据卷,实现数据的共享和交互。
  • 独立于容器生命周期:数据卷的生命周期独立于容器,不受容器的启动、停止和删除的影响。

6.1 为什么要用数据卷

docker分层文件系统

  • 性能差
  • 生命周期与容器相同

docker数据卷

  • mount到主机中,绕开分层文件系统
  • 和主机磁盘性能相同,容器删除后依然保留
  • 仅限本地磁盘,不能随容器迁移

docker提供了两种卷:

  • bind mount
  • docker managed volume

6.2 bind mount 数据卷

  • 是将主机上的目录或文件mount到容器里。
  • 使用直观高效,易于理解。
  • 使用 -v 选项指定路径,格式 :
  • -v选项指定的路径,如果不存在,挂载时会自动创建

示例:

[root@docker ~]# docker run -it --rm \
-v /tmp/data1:/data1 \
-v /tmp/data1:/data2:ro \
-v /etc/passwd:/data/passwd:ro busybox
/ # tail -n 3 /data/passwd
lee:x:1000:1000:lee:/home/lee:/bin/bash
apache:x:48:48:Apache:/usr/share/httpd:/sbin/nologin
nginx:x:1001:1001::/home/nginx:/sbin/nologin
/ # touch /data1/leefile1
/ # touch /data2/leefile1
touch: /data2/leefile1: Read-only file system

6.3 docker managed 数据卷

  • bind mount必须指定host文件系统路径,限制了移植性
  • docker managed volume 不需要指定mount源,docker自动为容器创建数据卷目录
  • 默认创建的数据卷目录都在 /var/lib/docker/volumes 中
  • 如果挂载时指向容器内已有的目录,原有数据会被复制到volume中

示例:

[root@docker volumes]# docker run  -d --name mysql -e  MYSQL_ROOT_PASSWORD='lee' mysql:5.7
[root@docker volumes]# ls -l /var/lib/docker/volumes
总用量 0
drwx-----x 3 root root 19  8月 20 16:34 ad74662b8d6bb6fdcc6e82925ae9942b94bac5f9da4bd52b0a14ac451ae9ef75
[root@docker volumes]# touch ad74662b8d6bb6fdcc6e82925ae9942b94bac5f9da4bd52b0a14ac451ae9ef75/_data/leefile
[root@docker volumes]# docker exec  -it mysql  bash
bash-4.2# cd /var/lib/mysql
bash-4.2# ls
auto.cnf    client-cert.pem  ib_logfile0  ibtmp1   mysql.sock          public_key.pem   sys
ca-key.pem  client-key.pem   ib_logfile1  leefile  performance_schema  server-cert.pem
ca.pem      ib_buffer_pool   ibdata1      mysql    private_key.pem     server-key.pem
bash-4.2# pwd

清理未使用的 Docker 数据卷

[root@docker ~]# docker volume prune

[!NOTE]

  1. 在执行 docker volume prune 命令之前,请确保你确实不再需要这些数据卷中的数据,因为该操作是不可逆的,一旦删除数据将无法恢复。
  2. 如果有重要的数据存储在数据卷中,建议先进行备份,或者确保数据已经被妥善保存到其他地方。

建立数据卷

[root@docker ~]# docker volume create  leevol1
[root@docker ~]# ls -l  /var/lib/docker/volumes/leevol1/_data/

查看卷

[root@docker ~]# docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     leevol1

使用建立的数据卷

[root@docker _data]# docker run  -d --name web1 -p 80:80  -v leevol1:/usr/share/nginx/html nginx
e76706848323d6c329c41c4140903f8cc441458daf1459d9016bd1ed0ab3360a
root@docker _data]# cd /var/lib/docker/volumes/leevol1/_data
[root@docker _data]# ls
[root@docker _data]# echo leevol1 > index.html
[root@docker _data]# curl  172.25.254.100
leevol1

6.4 数据卷容器(Data Volume Container)

数据卷容器(Data Volume Container)是 Docker 中一种特殊的容器,主要用于方便地在多个容器之间共享数据卷。

1.建立数据卷容器

[root@docker ~]# docker run  -d --name datavol \
-v /tmp/data1:/data1:rw \
-v /tmp/data2:/data2:ro \
-v /etc/resolv.conf:/etc/hosts busybox

2.使用数据卷容器

[root@docker ~]# docker run  -it --name test --rm --volumes-from datavol busybox
/ # ls
bin    data1  data2  dev    etc    home   lib    lib64  proc   root   sys    tmp    usr    var
/ # cat /etc/resolv.conf
# Generated by Docker Engine.
# This file can be edited; Docker Engine will not make further changes once it
# has been modified.
nameserver 114.114.114.114
search timinglee.org
# Based on host file: '/etc/resolv.conf' (legacy)
# Overrides: []
/ # touch  data1/leefile1
/ # touch /data2/leefile1
touch: /data2/leefile1: Read-only file system
/ #

6.5 bind mount 数据卷和docker managed 数据卷的对比

相同点:

  • 两者都是 host 文件系统中的某个路径

不同点
在这里插入图片描述

6.6 备份与迁移数据卷

备份数据卷

#建立容器并指定使用卷到要备份的容器
[root@docker ~]# docker run --volumes-from datavol  \
-v `pwd`:/backup busybox \					#把当前目录挂在到容器中用于和容器交互保存要备份的容器
tar zcf /backup/data1.tar.gz  /data1		#备份数据到本地

数据恢复

docker run  -it --name test -v leevol1:/data1 -v `pwd`:/backup busybox /bin/sh -c "tar zxf /backup/data1.tar.gz;/bin/sh"
/ # ls
backup  data1   etc     lib     proc    sys     usr
bin     dev     home    lib64   root    tmp     var
/ # cd data1/			#查看数据迁移情况
/data1 # ls
index.html  leefile1

七 Docker 的安全优化

Docker容器的安全性,很大程度上依赖于Linux系统自身

评估Docker的安全性时,主要考虑以下几个方面:

  • Linux内核的命名空间机制提供的容器隔离安全
  • Linux控制组机制对容器资源的控制能力安全。
  • Linux内核的能力机制所带来的操作权限安全
  • Docker程序(特别是服务端)本身的抗攻击性。
  • 其他安全增强机制对容器安全性的影响
#在rhel9中默认使用cgroup-v2 但是cgroup-v2中不利于观察docker的资源限制情况,所以推荐使用cgroup-v1
[root@docker ~]# grubby --update-kernel=/boot/vmlinuz-$(uname -r) \
--args="systemd.unified_cgroup_hierarchy=0 systemd.legacy_systemd_cgroup_controller"

1 命名空间隔离的安全

  • 当docker run启动一个容器时,Docker将在后台为容器创建一个独立的命名空间。命名空间提供了最基础也最直接的隔离。
  • 与虚拟机方式相比,通过Linux namespace来实现的隔离不是那么彻底。
  • 容器只是运行在宿主机上的一种特殊的进程,那么多个容器之间使用的就还是同一个宿主机的操作系统内核。
  • 在 Linux 内核中,有很多资源和对象是不能被 Namespace 化的,比如:磁盘等等
[root@docker ~]# docker run -d --name web nginx
3c6b649a200fc56afafe9f47494903fe56e71cabcd534d6c9e6f8b5854f29cac
[root@docker ~]# docker inspect web | grep Pid
"Pid": 4328,
"PidMode": "",
"PidsLimit": null,
[root@docker ~]# cd /proc/4328/ns/ #进程的namespace
[root@docker ns]# ls
cgroup ipc mnt net pid pid_for_children time time_for_children user uts
[root@docker ns]# ls -d /sys/fs/cgroup/memory/docker/3c6b649a200fs省略部分854f29cac/ #资源隔离信息
/sys/fs/cgroup/system.slice/docker-ecb8abbbfc85bf3d62fc82afb3950ab6b6a2e80092738274a233bbb8db0c5ce2.scope
/sys/fs/cgroup/system.slice/docker.service
/sys/fs/cgroup/system.slice/docker.socket

2 控制组资源控制的安全

  • 当docker run启动一个容器时,Docker将在后台为容器创建一个独立的控制组策略集合。
  • Linux Cgroups提供了很多有用的特性,确保各容器可以公平地分享主机的内存、CPU、磁盘IO等资源。
  • 确保当发生在容器内的资源压力不会影响到本地主机系统和其他容器,它在防止拒绝服务攻击(DDoS)方面必不可少
[root@docker ~]# docker run  -it --name test busybox			#内存资源默认没有被隔离
/ # free -m
total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3627         648         516          16        2463        2678
Swap:          2063           1        2062
/ # exit
[root@docker ~]# free  -m
total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            3627         907         557          15        2463        2719
Swap:           2062           1        2061

3 内核能力机制

  • 能力机制(Capability)是Linux内核一个强大的特性,可以提供细粒度的权限访问控制。
  • 大部分情况下,容器并不需要“真正的”root权限,容器只需要少数的能力即可。
  • 默认情况下,Docker采用“白名单”机制,禁用“必需功能”之外的其他权限。

4 Docker服务端防护

  • 使用Docker容器的核心是Docker服务端,确保只有可信的用户才能访问到Docker服务。
  • 将容器的root用户映射到本地主机上的非root用户,减轻容器和主机之间因权限提升而引起的安全问题。
  • 允许Docker 服务端在非root权限下运行,利用安全可靠的子进程来代理执行需要特权权限的操作。这些子进程只允许在特定范围内进行操作。
[root@docker ~]# ls -ld /var/lib/docker/   #默认docker是用root用户控制资源的
drwx--x--- 12 root root 171  8月 20 13:21 /var/lib/docker/

7.1 Docker的资源限制

Linux Cgroups 的全称是 Linux Control Group。

  • 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。
  • 对进程进行优先级设置、审计,以及将进程挂起和恢复等操作。

Linux Cgroups 给用户暴露出来的操作接口是文件系统

  • 它以文件和目录的方式组织在操作系统的 /sys/fs/cgroup 路径下。
  • 执行此命令查看:mount -t cgroup
[root@docker ~]# mount -t cgroup					#在rhel9中默认使用cgroup2
cgroup on /sys/fs/cgroup/systemd type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,xattr,release_agent=/usr/lib/systemd/systemd-cgroups-agent,name=systemd)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpuset type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpuset)
cgroup on /sys/fs/cgroup/net_cls,net_prio type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,net_cls,net_prio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/misc type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,misc)
cgroup on /sys/fs/cgroup/freezer type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,freezer)
cgroup on /sys/fs/cgroup/perf_event type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,perf_event)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpu,cpuacct)
cgroup on /sys/fs/cgroup/blkio type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,blkio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/pids type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,pids)
cgroup on /sys/fs/cgroup/rdma type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,rdma)
cgroup on /sys/fs/cgroup/hugetlb type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,hugetlb)
cgroup on /sys/fs/cgroup/devices type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,devices)
cgroup on /sys/fs/cgroup/memory type cgroup (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,memory)
  • 在 /sys/fs/cgroup 下面有很多诸如 cpuset、cpu、 memory 这样的子目录,也叫子系统。
  • 在每个子系统下面,为每个容器创建一个控制组(即创建一个新目录)。
  • 控制组下面的资源文件里填上什么值,就靠用户执行 docker run 时的参数指定。

7.1.1.限制cpu使用

1.限制cpu的使用量

[root@docker ~]# docker run  -it --rm --name test \
--cpu-period 100000 \					#设置 CPU 周期的长度,单位为微秒(通常为 100000,即 100 毫秒)
--cpu-quota 20000 ubuntu				#设置容器在一个周期内可以使用的 CPU 时间,单位也是微秒。
root@5797d76b20f5:/# dd if=/dev/zero of=/dev/null &
[1] 8
root@5797d76b20f5:/# top
top - 11:53:22 up 1 day,  1:58,  0 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks:   3 total,   2 running,   1 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  4.4 us,  6.0 sy,  0.0 ni, 89.5 id,  0.0 wa,  0.2 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   3627.1 total,    558.1 free,    899.4 used,   2471.0 buff/cache
MiB Swap:   2063.0 total,   2062.0 free,      1.0 used.   2727.7 avail Mem
PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
8 root      20   0    2736   1536   1536 R  20.0   0.0   0:00.92 dd			#使用cpu的百分比
1 root      20   0    4588   3968   3456 S   0.0   0.1   0:00.03 bash
9 root      20   0    8856   5248   3200 R   0.0   0.1   0:00.00 top
#在cgroup中查看docker的资源限制
[root@docker ~]# cat /sys/fs/cgroup/system.slice/docker-573150b6c2c90a53f9d75df77455a526ff14e93fb7304674c80307c51882e605.scope/cpu.max
20000 100000

2.限制cpu的优先级

#关闭cpu的核心,当cpu都不空闲下才会出现争抢的情况,为了实验效果我们可以关闭一个cpu核心
root@docker ~]# echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu1/online
[root@docker ~]# cat /proc/cpuinfo
processor : 0
vendor_id : GenuineIntel
cpu family : 6
model : 58
model name : Intel(R) Core(TM) i7-3770K CPU @ 3.50GHz
stepping : 9
microcode : 0x21
cpu MHz : 3901.000
cache size : 8192 KB
physical id : 0
siblings : 1
core id : 0
cpu cores : 1 ##cpu核心数为1
apicid : 0
initial apicid : 0
fpu : yes
fpu_exception : yes
cpuid level : 13
wp : yes
flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc cpuid tsc_known_freq pni pclmulqdq ssse3 cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm pti ssbd ibrs ibpb stibp fsgsbase tsc_adjust smep arat md_clear flush_l1d arch_capabilities
bugs : cpu_meltdown spectre_v1 spectre_v2 spec_store_bypass l1tf mds swapgs itlb_multihit srbds mmio_unknown
bogomips : 7802.00
clflush size : 64
cache_alignment : 64
address sizes : 45 bits physical, 48 bits virtual
power management:
#开启容器并限制资源
[root@docker ~]# docker run -it --rm --cpu-shares 100 ubuntu #设定cpu优先级,最大为1024,值越大优先级越高
root@dc066aa1a1f0:/# dd if=/dev/zero of=/dev/null &
[1] 8
root@dc066aa1a1f0:/# top
top - 12:16:56 up 1 day, 2:22, 0 user, load average: 1.20, 0.37, 0.20
Tasks: 3 total, 2 running, 1 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 37.3 us, 61.4 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 1.0 hi, 0.3 si, 0.0 st
MiB Mem : 3627.1 total, 502.5 free, 954.5 used, 2471.7 buff/cache
MiB Swap: 2063.0 total, 2062.3 free, 0.7 used. 2672.6 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
8 root 20 0 2736 1536 1536 R 3.6 0.0 0:16.74 dd #cpu有限制被限制
1 root 20 0 4588 3968 3456 S 0.0 0.1 0:00.03 bash
9 root 20 0 8856 5248 3200 R 0.0 0.1 0:00.00 top
#开启另外一个容器不限制cpu的优先级
root@17f8c9d66fde:/# dd if=/dev/zero of=/dev/null &
[1] 8
root@17f8c9d66fde:/# top
top - 12:17:55 up 1 day, 2:23, 0 user, load average: 1.84, 0.70, 0.32
Tasks: 3 total, 2 running, 1 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 36.2 us, 62.1 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 1.3 hi, 0.3 si, 0.0 st
MiB Mem : 3627.1 total, 502.3 free, 954.6 used, 2471.7 buff/cache
MiB Swap: 2063.0 total, 2062.3 free, 0.7 used. 2672.5 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
8 root 20 0 2736 1408 1408 R 94.0 0.0 1:09.34 dd #cpu为被限制
1 root 20 0 4588 3968 3456 S 0.0 0.1 0:00.02 bash
9 root 20 0 8848 5248 3200 R 0.0 0.1 0:00.01 top

7.1.2 限制内存使用

#开启容器并限制容器使用内存大小
[root@docker system.slice]# docker run -d --name test --memory 200M --memory-swap 200M nginx
#查看容器内存使用限制
[root@docker ~]# cd /sys/fs/cgroup/memory/docker/d09100472de41824bf0省略部分id96b977369dad843740a1e8e599f430/
[root@docker d091004723d4de41824f6b38a7be9b77369dad843740a1e8e599f430]# cat memory.limit_in_bytes
209715200
[root@docker d091004723d4de41824f6b38a7be9977369dad843740a1e8e599f430]# cat memory.memsw.limit_in_bytes
209715200
#测试容器内存限制,在容器中我们测试内存限制效果不是很明显,可以利用工具模拟容器在内存中写入数据
#在系统中/dev/shm这个目录被挂在到内存中
[root@docker cgroup]# docker run -d --name test --rm --memory 200M --memory-swap 200M nginx f5017485d69b50cf2e294bf6c65fcd5e679002e25bd9b0eaf9149eee2e379eec
[root@docker cgroup]# cgexec -g memory:docker/f5017485d69b50cf2e294bf6c65fcd5e679002e25bd9b0eaf9149eee2e379eec dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=150
记录了150+0 的读入
记录了150+0 的写出
157286400字节(157 MB,150 MiB)已复制,0.0543126 s,2.9 GB/s
[root@docker cgroup]# cgexec -g memory:docker/f5017485d69b50cf2e294bf6c65fcd5e679002e25bd9b0eaf9149eee2e379eec dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=180
记录了180+0 的读入
记录了180+0 的写出
188743680字节(189 MB,180 MiB)已复制,0.0650658 s,2.9 GB/s
[root@docker cgroup]# cgexec -g memory:docker/f5017485d69b50cf2e294bf6c65fcd5e679002e25bd9b0eaf9149eee2e379eec dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=120
记录了120+0 的读入
记录了120+0 的写出
125829120字节(126 MB,120 MiB)已复制,0.044017 s,2.9 GB/s
[root@docker cgroup]# cgexec -g memory:docker/f5017485d69b50cf2e294bf6c65fcd5e679002e25bd9b0eaf9149eee2e379eec dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=200
已杀死
#也可以自建控制器
[root@docker ~]# mkdir -p /sys/fs/cgroup/memory/x1/
[root@docker ~]# ls /sys/fs/cgroup/memory/x1/
cgroup.clone_children memory.kmem.tcp.max_usage_in_bytes memory.oom_control
cgroup.event_control memory.kmem.tcp.usage_in_bytes memory.pressure_level
cgroup.procs memory.kmem.usage_in_bytes memory.soft_limit_in_bytes
memory.failcnt memory.limit_in_bytes memory.stat
memory.force_empty memory.max_usage_in_bytes memory.swappiness
memory.kmem.failcnt memory.memsw.failcnt memory.usage_in_bytes
memory.kmem.limit_in_bytes memory.memsw.limit_in_bytes memory.use_hierarchy
memory.kmem.max_usage_in_bytes memory.memsw.max_usage_in_bytes notify_on_release
memory.kmem.slabinfo memory.memsw.usage_in_bytes tasks
memory.kmem.tcp.failcnt memory.move_charge_at_immigrate
memory.kmem.tcp.limit_in_bytes memory.numa_stat
[root@docker ~]# echo 209715200 > /sys/fs/cgroup/memory/x1/memory.limit_in_bytes #内存可用大小限制
[root@docker ~]# cat /sys/fs/cgroup/memory/x1/tasks #此控制器被那个进程调用
[root@docker ~]# cgexec -g memory:x1 dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=100
记录了100+0 的读入
记录了100+0 的写出
104857600字节(105 MB,100 MiB)已复制,0.0388935 s,2.7 GB/s
[root@docker ~]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 3627 1038 1813 109 1131 2589
Swap: 2062 0 2062
[root@docker ~]# cgexec -g memory:x1 dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=300
记录了300+0 的读入
记录了300+0 的写出
314572800字节(315 MB,300 MiB)已复制,0.241256 s,1.3 GB/s
[root@docker ~]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 3627 1125 1725 181 1203 2501
Swap: 2062 129 1933 #内存溢出部分被写入swap交换分区
[root@docker ~]# rm -fr /dev/shm/bigfile
[root@docker ~]# echo 209715200 > /sys/fs/cgroup/memory/x1/memory.memsw.limit_in_bytes #内存+swap控制
[root@docker ~]# cgexec -g memory:x1 dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=200
已杀死
[root@docker ~]# cgexec -g memory:x1 dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=199
已杀死
[root@docker ~]# rm -fr /dev/shm/bigfile
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# rm -fr /dev/shm/bigfile
[root@docker ~]# cgexec -g memory:x1 dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=180
记录了180+0 的读入
记录了180+0 的写出
188743680字节(189 MB,180 MiB)已复制,0.0660052 s,2.9 GB/s
[root@docker ~]# cgexec -g memory:x1 dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=190
记录了190+0 的读入
记录了190+0 的写出
199229440字节(199 MB,190 MiB)已复制,0.0682285 s,2.9 GB/s
[root@docker ~]# cgexec -g memory:x1 dd if=/dev/zero of=/dev/shm/bigfile bs=1M count=200
已杀死

[!NOTE]

cgexec -g memory:doceker/容器id -g表示使用指定控制器类型

7.1.3 限制docker的磁盘io

[root@docker ~]# docker run -it --rm \
--device-write-bps \ #指定容器使用磁盘io的速率
/dev/nvme0n1:30M \ #/dev/nvme0n1是指定系统的磁盘,30M即每秒30M数据
ubuntu
root@a4e9567a666d:/# dd if=/dev/zero of=bigfile #开启容器后会发现速度和设定不匹配,是因为系统的缓存机制
^C592896+0 records in
592895+0 records out
303562240 bytes (304 MB, 289 MiB) copied, 2.91061 s, 104 MB/s
root@a4e9567a666d:/# ^C
root@a4e9567a666d:/# dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=100
100+0 records in
100+0 records out
104857600 bytes (105 MB, 100 MiB) copied, 0.0515779 s, 2.0 GB/s
root@a4e9567a666d:/# dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=100 oflag=direct #设定dd命令直接写入磁盘
100+0 records in
100+0 records out
104857600 bytes (105 MB, 100 MiB) copied, 3.33545 s, 31.4 MB/s

7.2 Docker的安全加固

7.2.1 Docker默认隔离性

在系统中运行容器,我们会发现资源并没有完全隔离开

[root@docker ~]# free -m #系统内存使用情况
total used free shared buff/cache available
Mem: 3627 1128 1714 207 1238 2498
Swap: 2062 0 2062
[root@docker ~]# docker run --rm --memory 200M -it ubuntu
root@e06bdc13b764:/# free -m #容器中内存使用情况
total used free shared buff/cache available
Mem: 3627 1211 1630 207 1239 2415
Swap: 2062
#虽然我们限制了容器的内容使用情况,但是查看到的信息依然是系统中内存的使用信息,并没有隔离开

7.2.2 解决Docker的默认隔离性

LXCFS 是一个为 LXC(Linux Containers)容器提供增强文件系统功能的工具。

主要功能

  1. 资源可见性

    • LXCFS 可以使容器内的进程看到准确的 CPU、内存和磁盘 I/O 等资源使用信息。在没有 LXCFS 时,容器内看到的资源信息可能不准确,这会影响到在容器内运行的应用程序对资源的评估和管理。
  2. 性能监控

    • 方便对容器内的资源使用情况进行监控和性能分析。通过提供准确的资源信息,管理员和开发人员可以更好地了解容器化应用的性能瓶颈,并进行相应的优化。

安装lxcfs

#在rhel9中lxcfs是被包含在epel源中,我们可以直接下载安装包进行安装
[root@docker ~]# ls lxcfs
lxcfs-5.0.4-1.el9.x86_64.rpm lxc-libs-4.0.12-1.el9.x86_64.rpm lxc-templates-4.0.12-1.el9.x86_64.rpm
[root@docker ~]# dnf install lxcfs/*.rpm

运行lxcfs并解决容器隔离性

[root@docker ~]# lxcfs /var/lib/lxcfs &
[root@docker ~]# docker run  -it -m 256m \
-v /var/lib/lxcfs/proc/cpuinfo:/proc/cpuinfo:rw \
-v /var/lib/lxcfs/proc/diskstats:/proc/diskstats:rw \
-v /var/lib/lxcfs/proc/meminfo:/proc/meminfo:rw \
-v /var/lib/lxcfs/proc/stat:/proc/stat:rw \
-v /var/lib/lxcfs/proc/swaps:/proc/swaps:rw \
-v /var/lib/lxcfs/proc/uptime:/proc/uptime:rw \
ubuntu
root@69ec0c67ff04:/# free  -m
total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:             256           1         254           0           0         254
Swap:            512           0         512

7.2.3 容器特权

在容器中默认情况下即使我是容器的超级用户也无法修改某些系统设定,比如网络

[root@docker ~]# docker run --rm -it busybox
/ # whoami
root
/ # ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
  link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
  inet 127.0.0.1/8 scope host lo
  valid_lft forever preferred_lft forever
  inet6 ::1/128 scope host
  valid_lft forever preferred_lft forever
  27: eth0@if28: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue
    link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
    valid_lft forever preferred_lft forever
    / # ip a a 192.168.0.100/24 dev eth0
    ip: RTNETLINK answers: Operation not permitted

这是因为容器使用的很多资源都是和系统真实主机公用的,如果允许容器修改这些重要资源,系统的稳定性会变的非常差

但是由于某些需要求,容器需要控制一些默认控制不了的资源,如何解决此问题,这时我们就要设置容器特权

[root@docker ~]# docker run --rm -it --privileged busybox
/ # id root
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root),10(wheel)
/ # ip a a 192.168.0.100/24 dev eth0
/ # ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
  link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
  inet 127.0.0.1/8 scope host lo
  valid_lft forever preferred_lft forever
  inet6 ::1/128 scope host
  valid_lft forever preferred_lft forever
  29: eth0@if30: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue
    link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
    valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.0.100/24 scope global eth0
    valid_lft forever preferred_lft forever
    / # fdisk -l
    Disk /dev/nvme0n1: 100 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
    13003 cylinders, 256 heads, 63 sectors/track
    Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
    Device Boot StartCHS EndCHS StartLBA EndLBA Sectors Size Id Type
    /dev/nvme0n1p1 0,0,2 1023,255,63 1 209715199 209715199 99.9G ee EFI GPT
    #如果添加了--privileged 参数开启容器,容器获得权限近乎于宿主机的root用户

7.2.4 容器特权的白名单

–privileged=true 的权限非常大,接近于宿主机的权限,为了防止用户的滥用,需要增加限制,只提供给容器必须的权限。此时Docker 提供了权限白名单的机制,使用–cap-add添加必要的权限

capabilities手册地址:http://man7.org/linux/man-pages/man7/capabilities.7.html

#限制容器对网络有root权限
[root@docker ~]# docker run --rm -it --cap-add NET_ADMIN busybox
/ # ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue qlen 1000
  link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
  inet 127.0.0.1/8 scope host lo
  valid_lft forever preferred_lft forever
  inet6 ::1/128 scope host
  valid_lft forever preferred_lft forever
  31: eth0@if32: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP,M-DOWN> mtu 1500 qdisc noqueue
    link/ether 02:42:ac:11:00:02 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
    valid_lft forever preferred_lft forever
    / # ip a a 192.168.0.100/24 dev eth0 #网络可以设定
    / # fdisk -l #无法管理磁盘
    / #

八 容器编排工具Docker Compose

8.1 Docker Compose 概述

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。

其是官方的一个开源项目,托管到github上

https://github.com/docker/compose

网址:

主要功能

  1. 定义服务
    • 使用 YAML 格式的配置文件来定义一组相关的容器服务。每个服务可以指定镜像、端口映射、环境变量、存储卷等参数。
    • 例如,可以在配置文件中定义一个 Web 服务和一个数据库服务,以及它们之间的连接关系。
  2. 一键启动和停止
    • 通过一个简单的命令,可以启动或停止整个应用程序所包含的所有容器。这大大简化了多容器应用的部署和管理过程。
    • 例如,使用 docker-compose up 命令可以启动配置文件中定义的所有服务,使用 docker-compose down 命令可以停止并删除这些服务。
  3. 服务编排
    • 可以定义容器之间的依赖关系,确保服务按照正确的顺序启动和停止。例如,可以指定数据库服务必须在 Web 服务之前启动。
    • 支持网络配置,使不同服务的容器可以相互通信。可以定义一个自定义的网络,将所有相关的容器连接到这个网络上。
  4. 环境变量管理
    • 可以在配置文件中定义环境变量,并在容器启动时传递给容器。这使得在不同环境(如开发、测试和生产环境)中使用不同的配置变得更加容易。
    • 例如,可以定义一个数据库连接字符串的环境变量,在不同环境中可以设置不同的值。

工作原理

  1. 读取配置文件
    • Docker Compose 读取 YAML 配置文件,解析其中定义的服务和参数。
  2. 创建容器
    • 根据配置文件中的定义,Docker Compose 调用 Docker 引擎创建相应的容器。它会下载所需的镜像(如果本地没有),并设置容器的各种参数。
  3. 管理容器生命周期
    • Docker Compose 监控容器的状态,并在需要时启动、停止、重启容器。
    • 它还可以处理容器的故障恢复,例如自动重启失败的容器。

Docker Compose 中的管理层

  1. 服务 (service) 一个应用的容器,实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例
  2. 项目 (project) 由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元,在 docker-compose.yml 文件中定义
  3. 容器(container)容器是服务的具体实例,每个服务可以有一个或多个容器。容器是基于服务定义的镜像创建的运行实例

8.2 Docker Compose 的常用命令参数

version: "1.0"
services:
web:
image: nginx
ports:
- "80:80"
db:
image: mysql:5.7
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: lee

以下是一些 Docker Compose 常用命令:

一、服务管理

  1. docker-compose up

    • 启动配置文件中定义的所有服务。

    • 可以使用 -d 参数在后台启动服务。

    • 可以使用-f 来指定yml文件

    • 例如:docker-compose up -d

      [root@docker test]# docker compose up -d
      [+] Running 2/2
      ✔ Container test-db-1 Started 0.9s
      ✔ Container test-web-1 Started 0.9s
      [root@docker ~]# docker compose -f test/docker-compose.yml up -d
      [+] Running 3/3
      ✔ Network test_default Created 0.1s
      ✔ Container test-web-1 Started 0.9s
      ✔ Container test-db-1 Started
  2. docker-compose down

    • 停止并删除配置文件中定义的所有服务以及相关的网络和存储卷。

      [root@docker test]# docker compose down
      [+] Running 3/3
      ✔ Container test-db-1 Removed 1.7s
      ✔ Container test-web-1 Removed 0.3s
      ✔ Network test_default Removed 0.1s
  3. docker-compose start

    • 启动已经存在的服务,但不会创建新的服务。

      [root@docker test]# docker compose start
      [+] Running 2/2
      ✔ Container test-db-1 Started
      ✔ Container test-web-1 Started
  4. docker-compose stop

    • 停止正在运行的服务

      [root@docker test]# docker compose stop
      [+] Stopping 2/2
      ✔ Container test-web-1 Stopped 0.4s
      ✔ Container test-db-1 Stopped 10.3s
  5. docker-compose restart

    • 重启服务。

      [root@docker test]# docker compose restart
      [+] Restarting 2/2
      ✔ Container test-web-1 Started
      ✔ Container test-db-1 Started

二、服务状态查看

  1. docker-compose ps

    • 列出正在运行的服务以及它们的状态,包括容器 ID、名称、端口映射等信息。

      [root@docker test]# docker compose ps
      NAME         IMAGE       COMMAND                   SERVICE   CREATED         STATUS          PORTS
      test-db-1    mysql:5.7   "docker-entrypoint.s…"   db        2 minutes ago   Up 48 seconds   3306/tcp, 33060/tcp
      test-web-1   nginx       "/docker-entrypoint.…"   web       2 minutes ago   Up 50 seconds   0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp
  2. docker-compose logs

    • 查看服务的日志输出。可以指定服务名称来查看特定服务的日志。

      [root@docker test]# docker compose  logs db

三、构建和重新构建服务(了解)

  1. docker-compose build

    • 构建配置文件中定义的服务的镜像。可以指定服务名称来只构建特定的服务。

      [root@docker test]# cat Dockerfile
      FROM  busybox:latest
      RUN   touch /leefile1
      [root@docker test]# cat lee.Dockerfile
      services:
      test1:
      image: test1					#生成镜像名称
      build:
      context: /root/test			#指定Dockerfile位置
      dockerfile: lee.Dockerfile	#指定Dockerfile名字
      command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
      restart: always
      container_name: busybox1
      test2:
      image: test2
      build:
      context: /root/test
      dockerfile: Dockerfile
      command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
      restart: always
      container_name: busybox2
      [root@docker test]# docker compose -f test.yml build			#构建services中的所有
      [root@docker test]# docker compose  -f test.yml build test1		#构建services中的test1
  2. docker-compose up --build

    • 启动服务并在启动前重新构建镜像。
    [root@docker test]# docker compose -f test.yml up -d #会去仓库拉去镜像
    [+] Running 1/1
    ! test1 Warning pull access denied for test1, repository does not exist or may require 'docker login': denied: requested acces...
    [root@docker test]# docker compose -f test.yml up --build #会先构建镜像后启动容器

四、其他操作

  1. docker-compose exec

    • 在正在运行的服务容器中执行命令。

      services:
      test:
      image: busybox
      command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
      restart: always
      container_name: busybox1
      [root@docker test]# docker compose -f test.yml  up -d
      [root@docker test]# docker compose  -f test.yml  exec  test sh
      / #
  2. docker-compose pull

    • 拉取配置文件中定义的服务所使用的镜像。
    [root@docker test]# docker compose -f test.yml pull
    [+] Pulling 2/2
    ✔ test Pulled
    ✔ ec562eabd705 Pull complete
  3. docker-compose config

    • 验证并查看解析后的 Compose 文件内容

      [root@docker test]# docker compose -f test.yml  config
      name: test
      services:
      test:
      command:
      - /bin/sh
      - -c
      - sleep 3000
      container_name: busybox1
      image: busybox
      networks:
      default: null
      restart: always
      networks:
      default:
      name: test_default
      [root@docker test]# docker compose -f test.yml  config -q

8.3 Docker Compose 的yml文件

Docker Compose 的 YAML 文件用于定义和配置多容器应用程序的各个服务。以下是一个基本的 Docker Compose YAML 文件结构及内容解释:

一、服务(services)

  1. 服务名称(service1_name/service2_name 等)

    • 每个服务在配置文件中都有一个唯一的名称,用于在命令行和其他部分引用该服务。

      services:
      web:
      # 服务1的配置
      mysql:
      # 服务2的配置
  2. 镜像(image)

    • 指定服务所使用的 Docker 镜像名称和标签。例如,image: nginx:latest 表示使用 nginx 镜像的最新版本

      services:
      web:
      images:nginx
      mysql:
      images:mysql:5.7
  3. 端口映射(ports)

    • 将容器内部的端口映射到主机的端口,以便外部可以访问容器内的服务。例如,- "8080:80" 表示将主机的 8080 端口映射到容器内部的 80 端口。

      services:
      web:
      image: timinglee/mario
      container_name: game #指定容器名称
      restart: always #docekr容器自动启动
      expose:
      - 1234 #指定容器暴露那些端口,些端口仅对链接的服务可见,不会映射到主机的端口
      ports:
      - "80:8080"
  4. 环境变量(environment)

    • 为容器设置环境变量,可以在容器内部的应用程序中使用。例如,VAR1: value1 设置环境变量 VAR1 的值为 value1

      services:
      web:
      images:mysql:5.7
      environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: lee
  5. 存储卷(volumes)

    • 将主机上的目录或文件挂载到容器中,以实现数据持久化或共享。例如,- /host/data:/container/data 将主机上的 /host/data 目录挂载到容器内的 /container/data 路径。

      services:
      test:
      image: busybox
      command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
      restart: always
      container_name: busybox1
      volumes:
      - /etc/passwd:/tmp/passwd:ro			#只读挂在本地文件到指定位置
  6. 网络(networks)

    • 将服务连接到特定的网络,以便不同服务的容器可以相互通信

      services:
      web:
      image: nginx
      container_name: webserver
      network_mode: bridge				#使用本机自带bridge网络
      services:
      test:
      image: busybox
      container_name: webserver
      command: ["/bin/sh","-c","sleep10000000"]
      #network_mode: mynet2
      networks:
      - mynet1
      - mynet2
      networks:
      mynet1:
      driver: bridge
      mynet2:
      driver: bridge
  7. 命令(command)

    • 覆盖容器启动时默认执行的命令。例如,command: python app.py 指定容器启动时运行 python app.py 命令

      [root@docker test]# vim busybox.yml
      services:
      web:
      image: busybox
      container_name: busybox
      #network_mode: mynet2
      command: ["/bin/sh","-c","sleep10000000"]

二、网络(networks)

  • 定义 Docker Compose 应用程序中使用的网络。可以自定义网络名称和驱动程序等属性。

  • 默认情况下docker compose 在执行时会自动建立网路

    services:
    test:
    image: busybox1
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
    restart: always
    network_mode: default
    container_name: busybox
    test1:
    image: busybox2
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
    restart: always
    container_name: busybox1
    networks:
    - mynet1
    test3:
    image: busybox3
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
    restart: always
    container_name: busybox1
    networks:
    - mynet1
    networks:
    mynet1:
    driver: bridge #使用桥接驱动,也可以使用macvlan用于跨主机连接
    default:
    external: true #不建立新的网络而使用外部资源
    name: bridge #指定外部资源网络名字
    mynet2:
    ipam:
    driver: default
    config:
    - subnet: 172.28.0.0/16
    gateway: 172.28.0.254

三、存储卷(volumes)

  • 定义 Docker Compose 应用程序中使用的存储卷。可以自定义卷名称和存储位置等属性。

    services:
    test:
    image: busybox
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 3000"]
    restart: always
    container_name: busybox1
    volumes:
    - data:/test							#挂在data卷
    - /etc/passwd:/tmp/passwd:ro			#只读挂在本地文件到指定位置
    volumes:
    data:
    name: timinglee							#指定建立卷的名字

8.4 企业示例

利用容器编排完成haproxy和nginx负载均衡架构实施

services:
web1:
image: nginx:latest
container_name: web1
restart: always
networks:
- mynet1
expose:
- 80
volumes:
- /docker/web/html1:/usr/share/nginx/html
web2:
image: nginx:latest
container_name: web2
restart: always
networks:
- mynet1
expose:
- 80
volumes:
- /docker/web/html2:/usr/share/nginx/html
haproxy:
image: haproxy:2.3
container_name: haproxy
restart: always
networks:
- mynet1
- mynet2
volumes:
- /docker/conf/haproxy/haproxy.cfg:/usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg
ports:
- 80:80
networks:
mynet1:
driver: bridge
mynet2:
driver: bridge
posted @ 2025-09-19 08:47  yxysuanfa  阅读(39)  评论(0)    收藏  举报