docker

什么是docker

Docker 是一个开源项目，诞生于 2013 年初，最初是 dotCloud 公司内部的一个业余项目。它基于 Google 公司推出的 Go 语言实现。 项目后来加入了 Linux 基金会，遵从了 Apache 2.0 协议，项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，以至于 dotCloud 公司后来都改名为 Docker Inc。Redhat 已经在其 RHEL6.5 中集中支持 Docker；Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用。Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。 Docker 的基础是 Linux 容器等技术。在 LXC 的基础上 Docker 进行了进一步的封装，让用户不需要去关心容器的管理，使得操作更为简便。用户操作 Docker 的容器就像操作一个快速轻量级的虚拟机一样简单。

特点

作为一种新兴的虚拟化方式，Docker 跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势。
Docker 在如下几个方面具有较大的优势：

  1. 更快速的交付和部署
    Docker在整个开发周期都可以完美的辅助你实现快速交付。Docker允许开发者在装有应用和服务本地容器做开发。可以直接集成到可持续开发流程中。
    例如：开发者可以使用一个标准的镜像来构建一套开发容器，开发完成之后，运维人员可以直接使用这个容器来部署代码。 Docker 可以快速创建容器，快速迭代应用程序，并让整个过程全程可见，使团队中的其他成员更容易理解应用程序是如何创建和工作的。 Docker 容器很轻很快！容器的启动时间是秒级的，大量地节约开发、测试、部署的时间。
  2. 高效的部署和扩容
    Docker 容器几乎可以在任意的平台上运行，包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等。 这种兼容性可以让用户把一个应用程序从一个平台直接迁移到另外一个。Docker的兼容性和轻量特性可以很轻松的实现负载的动态管理。你可以快速扩容或方便的下线的你的应用和服务，这种速度趋近实时。
  3. 更高的资源利用率
    Docker 对系统资源的利用率很高，一台主机上可以同时运行数千个 Docker 容器。容器除了运行其中应用外，基本不消耗额外的系统资源，使得应用的性能很高，同时系统的开销尽量小。传统虚拟机方式运行 10 个不同的应用就要起 10 个虚拟机，而Docker 只需要启动 10 个隔离的应用即可。
  4. 更简单的管理
    使用 Docker，只需要小小的修改，就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都以增量的方式被分发和更新，从而实现自动化并且高效的管理。

核心概念

  • 镜像
    Docker 镜像就是一个只读的模板。例如：一个镜像可以包含一个完整的操作系统环境，里面仅安装了 Apache 或用户需要的其它应用程序。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。Docker 提供了一个很简单的机制来创建镜像或者更新现有的镜像，用户甚至可以直接从其他人那里下载一个已经做好的镜像来直接使用。
  • 仓库
    仓库是集中存放镜像文件的场所。有时候会把仓库和仓库注册服务器混为一谈，并不严格区分。实际上，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。仓库分为公开仓库和私有仓库两种形式。最大的公开仓库是 Docker Hub，存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括 时速云 、网易云 等，可以提供大陆用户更稳定快速的访问。当然，用户也可以在本地网络内创建一个私有仓库。当用户创建了自己的镜像之后就可以使用 push 命令将它上传到公有或者私有仓库，这样下次在另外一台机器上使用这个镜像时候，只需要从仓库上 pull 下来就可以了。Docker 仓库的概念跟 Git 类似，注册服务器可以理解为 GitHub 这样的托管服务。
  • 容器
    Docker 利用容器来运行应用。容器是从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。

常用命令

  • 从公网拉取一个镜像
docker pull images_name
  • 查看已有的docker镜像
docker images
  • 查看镜像列表
docker search nginx
  • 启动一个容器
docker run hello-world
  • 导出镜像
docker save -o image_name.tar image_name
  • 删除镜像
docker rmi image_name
  • 启动一个容器
docker run --name=con_name images
--name  #设置容器名
  • 基于创建好的容器自定义docker镜像
docker commit -m "con_name" con_id image_name
  • 创建一个容器的同时进入这个容器
docker run -it --name=con_name images
-it     #在启动之后进入这个容器
  • 创建一个容器，放入后台运行，把物理机80端口映射到容器的80端口
docker run -d -p 81:80 image_name
#-p 参数说明
-p hostPort:containerPort
-p ip:hostPort:containerPort
-p ip::containerPort
-p hostPort:containerPort:udp
  • 看容器的端口映射情况
docker port con_id
  • 查看正在运行的容器
docker ps
  • 查看所有的容器
docker ps -a
  • 动态查看容器日志
docker logs -f con_name
  • 进入容器
docker attach con_name
  • 退出容器
# 方法一
exit
# 方法二
ctrl+p && ctrl+q (一起按，注意顺序，退出后容器依然保持启动状态)
  • 删除容器
docker rm  con_name
#强制删除需要加-f，不加-f不能删除正在运行中的容器，非常危险，最好不用
  • 查看docker网络
docker network ls
  • 创建一个docker网络my-docker
docker network create -d bridge \
--subnet=192.168.0.0/24 \
--gateway=192.168.0.100 \
--ip-range=192.168.0.0/24 \
my-docker
  • 利用刚才创建的网络启动一个容器
docker run --network=my-docker --ip=192.168.0.5 -itd --name=con_name -h lb01 image_name
--network   #指定容器网络
--ip        #设定容器ip地址
-h          #给容器设置主机名
  • 查看容器pid
#方法一：
docker top con_name
#方法二：
docker inspect --format "{{.State.Pid}}" con_name
  • 运行dockerfile并给dockerfile创建的镜像建立名字
docker build -t mysql:3.6.34 `pwd`
mariadb容器启动前需先设置密码方法
docker run -d -P -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password  img_id
docker修改镜像名
docker tag imageid name:tag
  • 进入docker容器脚本
cat nsenter.sh 
PID=`docker inspect --format "{{.State.Pid}}" $1`
nsenter -t $PID -u --mount -i -n -p

docker-compose简介

Docker-Compose项目是Docker官方的开源项目，负责实现对Docker容器集群的快速编排。Docker-Compose将所管理的容器分为三层，分别是工程，服务以及容器。Docker-Compose运行目录下的所有文件组成一个工程，若无特殊指定工程名即为当前目录名。一个工程当中可包含多个服务，每个服务中定义了容器运行的镜像，参数，依赖。一个服务当中可包括多个容器实例，Docker-Compose并没有解决负载均衡的问题，因此需要借助其它工具实现服务发现及负载均衡。Docker-Compose的工程配置文件默认为docker-compose.yml，可通过环境变量COMPOSE_FILE或-f参数自定义配置文件，其定义了多个有依赖关系的服务及每个服务运行的容器。使用一个Dockerfile模板文件，可以让用户很方便的定义一个单独的应用容器。在工作中，经常会碰到需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如要实现一个Web项目，除了Web服务容器本身，往往还需要再加上后端的数据库服务容器，甚至还包括负载均衡容器等。Compose允许用户通过一个单独的docker-compose.yml模板文件来定义一组相关联的应用容器为一个项目。Docker-Compose项目由Python编写，调用Docker服务提供的API来对容器进行管理。因此，只要所操作的平台支持Docker API，就可以在其上利用Compose来进行编排管理。

Docker-Compose安装

  • 下载Docker-Compose
sudo curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.0-rc3/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose
  • 安装Docker-Compose：
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
  • 查看版本 :
docker-compose version
  • Docker-Compose卸载
  1. 如果是二进制包方式安装的，删除二进制文件即可：
 sudo rm /usr/local/bin/docker-compose
  1. 如果通过Python pip工具安装的，则执行如下命令删除：
sudo pip uninstall docker-compose

Docker-Compose模板文件

  1. Docker-Compose模板文件简介
    Compose允许用户通过一个docker-compose.yml模板文件来定义一组相关联的应用容器为一个项目。Compose模板文件是一个定义服务、网络和卷的YAML文件。Compose模板文件默认路径是当前目录下的docker-compose.yml，可以使用.yml或.yaml作为文件扩展名。Docker-Compose标准模板文件应该包含version、services、networks 三大部分，最关键的是services和networks两个部分。
version: '2'
services:
  web:
    image: dockercloud/hello-world
    ports:
      - 8080
    networks:
      - front-tier
      - back-tier

  redis:
    image: redis
    links:
      - web
    networks:
      - back-tier

  lb:
    image: dockercloud/haproxy
    ports:
      - 80:80
    links:
      - web
    networks:
      - front-tier
      - back-tier
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock 

networks:
  front-tier:
    driver: bridge
  back-tier:
    driver: bridge

Compose目前有三个版本分别为Version 1，Version 2，Version 3，Compose区分Version 1和Version 2（Compose 1.6.0+，Docker Engine 1.10.0+）。Version 2支持更多的指令。Version 1将来会被弃用。

  1. image
    image是指定服务的镜像名称或镜像ID。如果镜像在本地不存在，Compose将会尝试拉取镜像。
services: 
    web: 
        image: hello-world
  1. build
    服务除了可以基于指定的镜像，还可以基于一份Dockerfile，在使用up启动时执行构建任务，构建标签是build，可以指定Dockerfile所在文件夹的路径。Compose将会利用Dockerfile自动构建镜像，然后使用镜像启动服务容器。
    build: /path/to/build/dir
    也可以是相对路径，只要上下文确定就可以读取到Dockerfile。
    build: ./dir
    设定上下文根目录，然后以该目录为准指定Dockerfile。
build:
  context: ../
  dockerfile: path/of/Dockerfile

build都是一个目录，如果要指定Dockerfile文件需要在build标签的子级标签中使用dockerfile标签指定。如果同时指定image和build两个标签，那么Compose会构建镜像并且把镜像命名为image值指定的名字。

  1. context
    context选项可以是Dockerfile的文件路径，也可以是到链接到git仓库的url，当提供的值是相对路径时，被解析为相对于撰写文件的路径，此目录也是发送到Docker守护进程的context。
build:
  context: ./dir
  1. dockerfile
    使用dockerfile文件来构建，必须指定构建路径
build:
  context: .
  dockerfile: Dockerfile-alternate

dockerfile指令不能跟image同时使用，否则Compose将不确定根据哪个指令来生成最终的服务镜像。

  1. command
    使用command可以覆盖容器启动后默认执行的命令。
command: bundle exec thin -p 3000
  1. container_name
    Compose的容器名称格式是：<项目名称><服务名称><序号>
    可以自定义项目名称、服务名称，但如果想完全控制容器的命名，可以使用标签指定：
container_name: app
  1. depends_on
    在使用Compose时，最大的好处就是少打启动命令，但一般项目容器启动的顺序是有要求的，如果直接从上到下启动容器，必然会因为容器依赖问题而启动失败。例如在没启动数据库容器的时候启动应用容器，应用容器会因为找不到数据库而退出。depends_on标签用于解决容器的依赖、启动先后的问题。
version: '2'
services:
  web:
    build: .
    depends_on:
      - db
      - redis
  redis:
    image: redis
  db:
    image: postgres

上述YAML文件定义的容器会先启动redis和db两个服务，最后才启动web 服务。

  1. pid
    pid: "host"
    将PID模式设置为主机PID模式，跟主机系统共享进程命名空间。容器使用pid标签将能够访问和操纵其他容器和宿主机的名称空间。
  2. ports
    ports用于映射端口的标签。
    使用HOST:CONTAINER格式或者只是指定容器的端口，宿主机会随机映射端口。
ports:
 - "3000"
 - "8000:8000"
 - "49100:22"
 - "127.0.0.1:8001:8001"

当使用HOST:CONTAINER格式来映射端口时，如果使用的容器端口小于60可能会得到错误得结果，因为YAML将会解析xx:yy这种数字格式为60进制。所以建议采用字符串格式。

  1. extra_hosts
    添加主机名的标签，会在/etc/hosts文件中添加一些记录。
extra_hosts:
 - "somehost:162.242.195.82"
 - "otherhost:50.31.209.229"

启动后查看容器内部hosts：

162.242.195.82  somehost
50.31.209.229   otherhost
  1. volumes
    挂载一个目录或者一个已存在的数据卷容器，可以直接使用 [HOST:CONTAINER]格式，或者使用[HOST:CONTAINER:ro]格式，后者对于容器来说，数据卷是只读的，可以有效保护宿主机的文件系统。
    Compose的数据卷指定路径可以是相对路径，使用 . 或者 .. 来指定相对目录。数据卷的格式可以是下面多种形式：
volumes:
  // 只是指定一个路径，Docker 会自动在创建一个数据卷（这个路径是容器内部的）。
  - /var/lib/mysql
  // 使用绝对路径挂载数据卷
  - /opt/data:/var/lib/mysql
  // 以 Compose 配置文件为中心的相对路径作为数据卷挂载到容器。
  - ./cache:/tmp/cache
  // 使用用户的相对路径（~/ 表示的目录是 /home/<用户目录>/ 或者 /root/）。
  - ~/configs:/etc/configs/:ro
  // 已经存在的命名的数据卷。
  - datavolume:/var/lib/mysql
如果不使用宿主机的路径，可以指定一个volume_driver。
volume_driver: mydriver
  1. volumes_from
    从另一个服务或容器挂载其数据卷：
volumes_from:
   - service_name    
     - container_name
  1. dns
    自定义DNS服务器。可以是一个值，也可以是一个列表。
dns：8.8.8.8
dns：
    - 8.8.8.8    
      - 9.9.9.9
  1. dns_search
    配置DNS搜索域。可以是一个值，也可以是一个列表。
dns_search：example.com
dns_search：
    - domain1.example.com
    - domain2.example.com
  1. entrypoint
    在Dockerfile中有一个指令叫做ENTRYPOINT指令，用于指定接入点。
    在docker-compose.yml中可以定义接入点，覆盖Dockerfile中的定义：
entrypoint: /code/entrypoint.sh
  1. env_file
    在docker-compose.yml中可以定义一个专门存放变量的文件。
    如果通过docker-compose -f FILE指定配置文件，则env_file中路径会使用配置文件路径。如果有变量名称与environment指令冲突，则以后者为准。格式如下：
env_file: .env

或者根据docker-compose.yml设置多个：

env_file:
  - ./common.env
  - ./apps/web.env
  - /opt/secrets.env

如果在配置文件中有build操作，变量并不会进入构建过程中。

  1. cap_add
    增加指定容器的内核能力（capacity）。
    让容器具有所有能力可以指定：
cap_add:
    - ALL
  1. cap_drop
    去掉指定容器的内核能力（capacity）。去掉NET_ADMIN能力可以指定：
cap_drop:
    - NET_ADMIN
  1. cgroup_parent
    创建了一个cgroup组名称为cgroups_1:
cgroup_parent: cgroups_1
  1. devices
    指定设备映射关系，例如：
devices:
    - "/dev/ttyUSB1:/dev/ttyUSB0"

22、expose
暴露端口，但不映射到宿主机，只允许能被连接的服务访问。仅可以指定内部端口为参数，如下所示：

expose:
    - "3000"
    - "8000"
  1. extends
    基于其它模板文件进行扩展。例如，对于webapp服务定义了一个基础模板文件为common.yml：
# common.yml
webapp:
    build: ./webapp
    environment:
        - DEBUG=false
        - SEND_EMAILS=false

再编写一个新的development.yml文件，使用common.yml中的webapp服务进行扩展：

# development.yml
web:
    extends:
        file: common.yml
        service: webapp
    ports:
        - "8000:8000"
    links:
        - db
    environment:
        - DEBUG=true
db:
    image: mysql

后者会自动继承common.yml中的webapp服务及环境变量定义。
extends限制如下：
A、要避免出现循环依赖
B、extends不会继承links和volumes_from中定义的容器和数据卷资源
推荐在基础模板中只定义一些可以共享的镜像和环境变量，在扩展模板中具体指定应用变量、链接、数据卷等信息

  1. external_links
    链接到docker-compose.yml外部的容器，可以是非Compose管理的外部容器。
external_links:
    - redis_1
    - project_db_1:mysql
    - project_db_1:postgresql
  1. labels
    为容器添加Docker元数据（metadata）信息。例如，可以为容器添加辅助说明信息：
labels：
    com.startupteam.description: "webapp for a strtup team"
  1. links
    链接到其它服务中的容器。使用服务名称（同时作为别名），或者“服务名称:服务别名”（如 SERVICE:ALIAS），例如：
links:
    - db
    - db:database
    - redis

使用别名将会自动在服务容器中的/etc/hosts里创建。例如：

172.17.2.186  db
172.17.2.186  database
172.17.2.187  redis
  1. log_driver
    指定日志驱动类型。目前支持三种日志驱动类型：
log_driver: "json-file"
log_driver: "syslog"
log_driver: "none"
  1. log_opt
    日志驱动的相关参数。例如：
log_driver: "syslog"log_opt: 
    syslog-address: "tcp://192.168.0.42:123"
  1. net
    设置网络模式。
net: "bridge"
net: "none"
net: "host"
  1. security_opt
    指定容器模板标签（label）机制的默认属性（用户、角色、类型、级别等）。例如，配置标签的用户名和角色名：
security_opt:
    - label:user:USER
    - label:role:ROLE
  1. 环境变量
    环境变量可以用来配置Docker-Compose的行为。
    COMPOSE_PROJECT_NAME
    设置通过Compose启动的每一个容器前添加的项目名称，默认是当前工作目录的名字。
    COMPOSE_FILE
    设置docker-compose.yml模板文件的路径。默认路径是当前工作目录。
    DOCKER_HOST
    设置Docker daemon的地址。默认使用unix:///var/run/docker.sock。 DOCKER_TLS_VERIFY
    如果设置不为空，则与Docker daemon交互通过TLS进行。
    DOCKER_CERT_PATH
    配置TLS通信所需要的验证(ca.pem、cert.pem 和 key.pem)文件的路径，默认是 ~/.docker 。
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