一看就懂之吐血整理的 Docker 学习笔记

前言

随着devops的兴起，Docker 近年来越来越火，容器化概念也越来越火。此篇将带你瞬间入门Docker。

Docker 概述

Docker 出现的背景

在我们的开发过程中，通常是这样的一种流程。开发人员将程序开发完成，交给运维人员，由运维人员在正式的环境服务器上，搭建程序需要的环境支撑，然后部署程序。开发人员和运维人员需要进行沟通很多问题，例如：数据库是什么的？什么版本啊？Redis 是什么配置？什么版本啊？这种问题每时每刻都在发生，即使开发人员将版本，配置列的很清楚，也有可能由于某种环境问题，导致程序在运维人员的环境上不能正常运行，在开发环境上可以正常运行。这是我们不得不面对的问题。

还有一个问题，比如运维人员要在 10 台服务器上部署这个程序，如果运维人员重新装 10 遍软件环境，我估计运维人员会崩溃的，费时费力，而且对技能没有提升。

基于上述的两个问题，Docker 诞生了，Docker 致力于将软件所需的环境全部打包，形成一体，通过把原始环境完全的复制，来消除环境对程序的影响。这样开发人员和运维人员之间的沟通成本就会降低，出问题的概率也会降低。Docker 通过它的这种方式，使得程序带环境，使得一次打包，可以跨平台使用，无论是在 windows 还是 linux，只要你安装了 Docker 就可以正常运行 Docker 打包的程序。

什么是 Docker

Docker 是基于 Go 语言实现的云开源项目。

Docker 的主要目标是“Build，Ship and Run Any App，Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的 APP（可以是一个 WEB 应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到”一次封装，到处运行“。解决了运行环境和配置问题软件容器，方便做持续集成有助于整体发布的容器虚拟化技术。

Linux 容器技术的出现就解决了这样一个问题，而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用运行在 Docker 容器上面，而 Docker 容器在任何操作系统上都是一致的，这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作。

容器虚拟化技术与虚拟机技术比较

虚拟机（virtual machine）就是带环境安装的一种解决方案。

它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，比如在 Windows 系统里面运行 Linux 系统。应用程序对此毫无感知，因为虚拟机看上去跟真实系统一模一样，而对于底层系统来说，虚拟机就是一个普通文件，不需要了就删掉，对其他部分毫无影响。这类虚拟机完美的运行了另一套系统，能够使应用程序，操作系统和硬件三者之间的逻辑不变。

虚拟机的缺点：

资源占用多
冗余步骤多
启动慢

由于前面虚拟机存在这些缺点，Linux 发展出了另一种虚拟化技术：Linux 容器（Linux Containers，缩写为 LXC）。

Linux 容器不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。有了容器，就可以将软件运行所需的所有资源打包到一个隔离的容器中。容器与虚拟机不同，不需要捆绑一整套操作系统，只需要软件工作所需的库资源和设置。系统因此而变得高效轻量并保证部署在任何环境中的软件都能始终如一地运行。

比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处：

传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。
每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。

Docker 的好处

一次构建、随处运行。

更快速的应用交付和部署：传统的应用开发完成后，需要提供一堆安装程序和配置说明文档，安装部署后需根据配置文档进行繁杂的配置才能正常运行。Docker 化之后只需要交付少量容器镜像文件，在正式生产环境加载镜像并运行即可，应用安装配置在镜像里已经内置好，大大节省部署配置和测试验证时间。
更便捷的升级和扩容：随着微服务架构和 Docker 的发展，大量的应用会通过微服务方式架构，应用的开发构建将变成搭乐高积木一样，每个 Docker 容器将变成一块“积木”，应用的升级将变得非常容易。当现有的容器不足以支撑业务处理时，可通过镜像运行新的容器进行快速扩容，使应用系统的扩容从原先的天级变成分钟级甚至秒级。
更简单的系统运维：应用容器化运行后，生产环境运行的应用可与开发、测试环境的应用高度一致，容器会将应用程序相关的环境和状态完全封装起来，不会因为底层基础架构和操作系统的不一致性给应用带来影响，产生新的 BUG。当出现程序异常时，也可以通过测试环境的相同容器进行快速定位和修复。
更高效的计算资源利用：Docker 是内核级虚拟化，其不像传统的虚拟化技术一样需要额外的Hypervisor（虚拟机监控程序）支持，所以在一台物理机上可以运行很多个容器实例，可大大提升物理服务器的CPU和内存的利用率。

Docker 下载

官网地址：http://www.docker.com

中文官网：https://www.docker-cn.com

仓库地址：https://hub.docker.com/

上面的这个仓库的地址一般用不上，国外的网速太慢，一般使用中国的仓库。

Docker 安装

安装所需条件

Docker支持以下的CentOS版本：CentOS 7 (64-bit)，CentOS 6.5 (64-bit) 或更高的版本

目前，CentOS 仅发行版本中的内核支持 Docker。

Docker 运行在 CentOS 7 上，要求系统为64位、系统内核版本为 3.10 以上。

Docker 运行在 CentOS-6.5 或更高的版本的 CentOS 上，要求系统为64位、系统内核版本为 2.6.32-431 或者更高版本。

查看自己的内核

uname命令用于打印当前系统相关信息（内核版本号、硬件架构、主机名称和操作系统类型等）。

Docker的架构图

左侧为我们的客户端，中间为 Docker 主机，右侧为 Docker 仓库。

仓库存储了我们所需要的各种各样的镜像，供我们使用。我们看到左侧有三条不同的线，我们的流程就是从仓库通过 pull 拉取我们需要的镜像。或者通过 build 命令构建我们需要的镜像。通过 run 命令再镜像中找到合适的构建成为容器，供我们使用。

Docker基本组成

仓库（repository）

仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。

仓库（Repository）和仓库注册服务器（Registry）是有区别的。仓库注册服务器上往往存放着多个仓库，每个仓库中又包含了多个镜像，每个镜像有不同的标签（tag）。

仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。

最大的公开仓库是 Docker Hub（https://hub.docker.com/），存放了数量庞大的镜像供用户下载。我们一般使用国内的仓库，国内的公开仓库包括阿里云、网易云等。

镜像（image）

Docker 镜像（Image）就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。

容器（container）

Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用。容器是用镜像创建的运行实例。

它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。

可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境（包括 root 用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。

容器的定义和镜像几乎一模一样，也是一堆层的统一视角，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

总结

需要正确的理解仓储/镜像/容器这几个概念:

Docker 本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就似乎 image 镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成 Docker 容器。image 文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。
一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器
至于仓储，就是放了一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓储中，需要的时候从仓储中拉下来就可以了。

Centos6.8 安装 Docker

1、

yum install -y epel-release

Docker 使用 EPEL 发布，RHEL 系的 OS 首先要确保已经持有 EPEL 仓库，否则先检查 OS 的版本，然后安装相应的 EPEL 包。

2、

yum install -y docker-io

3、查看安装后的配置文件

cat /etc/sysconfig/docker

4、启动 Docker 后台服务

service docker start

5、docker version 验证

docker version

Centos7 安装 Docker

1、确定自己是 centos7 版本

cat /etc/redhat-release

2、yum 安装 gcc 相关

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

3、卸载旧版本

yum -y remove docker docker-common docker-selinux docker-engine

2018.3 官网版本下载

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

4、安装需要的软件包

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

5、设置镜像仓库

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

6、更新 yum 软件包索引

yum makecache fast

7、安装 docker ce

yum -y install docker-ce

8、启动 docker

systemctl start docker

9、测试

docker version
docker run hello-world

10、配置镜像加速

mkdir -p /etc/docker
vim /etc/docker/daemon.json

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

11、卸载

systemctl stop docker
yum -y remove docker-ce
rm -rf /var/lib/docker

helloworld 测试

docker run hello-world

run 命令干了什么

Docker 如何工作

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

为什么 Docker 比 vm 快

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

Docker 常用命令

Docker 帮助命令

docker version

docker info

docker --help

镜像命令

1、docker images

列出本地主机上的镜像

各个选项说明：

REPOSITORY：表示镜像的仓库源

TAG：镜像的标签

IMAGE ID：镜像 ID

CREATED：镜像创建时间

SIZE：镜像大小

同一仓库源可以有多个 TAG，代表这个仓库源的不同个版本，我们使用 REPOSITORY:TAG 来定义不同的镜像。如果你不指定一个镜像的版本标签，例如你只使用 ubuntu，docker 将默认使用 ubuntu:latest 镜像。

options说明：

-a:列出本地所有的镜像（含中间映像层）

-q:只显示镜像 id

--digests：显示镜像的摘要信息

--no-trunc：显示完整的镜像信息

docker images -qa --digests --no-trunc

2、docker search 某个镜像名字

从 dockerhub 上进行搜索，拉取从我们配置的镜像源上拉取。

docker search [options] 镜像名字

options 说明：

--no-trunc：显示完整的镜像描述

-s：列出收藏数不小于指定值的镜像

--automated：只列出 automated build 类型的镜像

3、docker pull

docker pull 镜像名字[:tag]

4、docker rmi

docker rmi 某个镜像名字id

删除单个镜像

docker rmi -f 镜像id

删除多个

docker rmi -f 镜像名1：tag 镜像名2：tag

删除全部

docker rmi -f ${docker images -qa}

容器命令

1、新建并启动容器

docker run [options] image [command] [arg...]

OPTIONS说明（常用）：有些是一个减号，有些是两个减号

--name="容器新名字": 为容器指定一个名称；

-d: 后台运行容器，并返回容器 ID，也即启动守护式容器；

-i：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用；

-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用；

-P：随机端口映射；

-p：指定端口映射，有以下四种格式

ip:hostPort:containerPort

ip::containerPort

hostPort:containerPort

containerPort

一般来说，使用-d 启动就不使用 -it。

启动交互式容器

使用镜像 centos:latest 以交互模式启动一个容器，在容器内执行/bin/bash命令。

docker run -it centos /bin/bash

启动守护式容器

使用镜像 centos:latest 以后台模式启动一个容器

docker run -d centos

2、列出当前所有正在运行的容器

docker ps [options]

options说明：

-a：列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的。

-l：显示最近创建的容器。

-n：显示最近n个创建的容器。

-q：静默模式，只显示容器编号。

--no-trunc：不截断输出。

3、退出容器

容器停止退出：exit

容器不停止退出：ctrl+p+q

4、启动容器

docker start 容器id或者容器名称

5、重启容器

docker restart 容器id或者容器名称

6、停止容器

docker stop 容器id或者容器名

7、强制停止容器

docker kill 容器id或者容器名

8、删除已停止的容器

docker rm 容器id

rm后面加 -f 可以删除正在运行的容器

一次性删除多个容器

docker rm -f ${docker ps -a -q}

docker ps -a -q | xargs docker rm

9、查看容器日志

docker logs -f -t --tail 容器	id

-t是加入时间戳

-f跟随最新的日志打印

--tail 数字：显示最后多少条

10、查看容器内运行进程

docker top 容器id

11、查看容器内部细节

docker inspect 容器id

12、进入正在运行的容器并以命令行交互

docker exec -it 容器id bashshell

docker attach 容器id

区别：

attach 直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程。

exec 是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程。

13、从容器内拷贝文件

docker cp 容器id：容器内路径 目的主机路径

Docker 常用命令

attach Attach to a running container build Build an image from a Dockerfile commit Create a new image from cp Copy files/folders from create Create a new container diff Inspect changes on a events Get real time events from the server exec Run a command in an existing container export Stream the contents of history Show the history of an image images List images import Create a new filesystem info Display system-wide information inspect Return low-level information kill Kill a running container load Load an image from a tar archive login Register or Login to logout Log out from a Docker registry server logs Fetch the logs of a container port Lookup the public-facing pause Pause all processes within a container ps List containers pull Pull an image or a repository push Push an image or a repository restart Restart a running container rm Remove one or more containers rmi Remove one or more images run Run a command in a new container save Save an image to a tar archive search Search for an image on the Docker Hub start Start a stopped containers stop Stop a running containers tag Tag an image into a repository top Lookup the running processes unpause Unpause a paused container version Show the docker version information wait Block until a container # 当前 shell 下 attach 连接指定运行镜像

# 通过 Dockerfile 定制镜像

a container changes # 提交当前容器为新的镜像

the containers filesystem to the host path #从容器中拷贝指定文件或者目录到宿主机中

# 创建一个新的容器，同 run，但不启动容器

container's filesystem # 查看 docker 容器变化

# 从 docker 服务获取容器实时事件

# 在已存在的容器上运行命令

a container as a tar archive # 导出容器的内容流作为一个 tar 归档文件[对应 import ]

# 展示一个镜像形成历史

# 列出系统当前镜像

image from the contents of a tarball # 从tar包中的内容创建一个新的文件系统映像[对应export]

# 显示系统相关信息

on a container # 查看容器详细信息

# kill 指定 docker 容器

# 从一个 tar 包中加载一个镜像[对应 save]

the docker registry server # 注册或者登陆一个 docker 源服务器

# 从当前 Docker registry 退出

# 输出当前容器日志信息

port which is NAT-ed to PRIVATE_PORT # 查看映射端口对应的容器内部源端口

# 暂停容器

# 列出容器列表

from the docker registry server # 从docker镜像源服务器拉取指定镜像或者库镜像

to the docker registry server # 推送指定镜像或者库镜像至docker源服务器

# 重启运行的容器

# 移除一个或者多个容器

# 移除一个或多个镜像[无容器使用该镜像才可删除，否则需删除相关容器才可继续或 -f 强制删除]

# 创建一个新的容器并运行一个命令

# 保存一个镜像为一个 tar 包[对应 load]

# 在 docker hub 中搜索镜像

# 启动容器

# 停止容器

# 给源中镜像打标签

of a container # 查看容器中运行的进程信息

# 取消暂停容器

# 查看 docker 版本号

stops, then print its exit code # 截取容器停止时的退出状态值

总结

吐血整理，希望给大家带来帮助。