Linux15 docker入门

什么是docker

Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源，主要项目代码在 GitHub 上进行维护。
Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言 进行开发实现。
docker是linux容器的一种封装，提供简单易用的容器使用接口。它是最流行的Linux容器解决方案。
docker的接口相当简单，用户可以方便的创建、销毁容器。
docker将应用程序与程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件就会生成一个虚拟容器。
程序运行在虚拟容器里，如同在真实物理机上运行一样，有了docker，就不用担心环境问题了。

为什么要用docker？

我们先看看很久很久以前，服务器是怎么部署应用的！

由于物理机的诸多问题，后来出现了虚拟机

但是虚拟化也是有局限性的，每一个虚拟机都是一个完整的操作系统，要分配系统资源，虚拟机多道一定程度时，操作系统本身资源也就消耗殆尽，或者说必须扩容

docker与虚拟机的区别

 

docker  VS 传统虚拟机

特性	容器	虚拟机
启动	秒级	分钟级
硬盘使用	一般为 MB	一般为 GB
性能	接近原生	弱
系统支持量	单机支持上千个容器	一般几十个

环境配置的难题

让开发人员最头疼的麻烦事之一就是环境配置了，每台计算机的环境都不相同，应该如何确保自己的程序换一台机器能运行起来呢？

用户必须确保的是：

1. 操作系统的相同
2. 各种平台库和组件的安装
3. 例如python依赖包，环境变量等

如何一些低版本的依赖模块和当前环境不兼容，那就头疼了。。。。。

如果环境配置这么痛苦的话，换一台机器，就得重新配置一下，那么在安装软件的时候，带着原始环境一模一样的复制过来。

然而，开发和运维之间聊天一般是这样的

解决方案一 虚拟机

 虚拟机也可以制作模板，基于模板创建虚拟机，保证环境问题一致

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。

虽然用户可以通过虚拟机还原软件的原始环境。但是，这个方案有几个缺点。

（1）资源占用多

虚拟机会独占一部分内存和硬盘空间。它运行的时候，其他程序就不能使用这些资源了。哪怕虚拟机里面的应用程序，真正使用的内存只有 1MB，虚拟机依然需要几百 MB 的内存才能运行。

（2）冗余步骤多

虚拟机是完整的操作系统，一些系统级别的操作步骤，往往无法跳过，比如用户登录。

（3）启动慢

启动操作系统需要多久，启动虚拟机就需要多久。可能要等几分钟，应用程序才能真正运行。

解决方案二  Linux容器

现在:自从用上docker容器后，可以实现开发、测试和生产环境的统一化和标准化。

镜像作为标准的交付件，可在开发、测试和生产环境上以容器来运行，最终实现三套环境上的应用以及运行所依赖内容的完全一致。

 由于虚拟机的诸多问题，Linux发展出了另一种虚拟化技术：Linux容器（Linux Containers，缩写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。在正常进程的外面套了一个保护层，对于容器里面进程来说，它接触的资源都是虚拟的，从而实现和底层系统的隔离。

（1）启动快

容器里面的应用，直接就是底层系统的一个进程，而不是虚拟机内部的进程。所以，启动容器相当于启动本机的一个进程，而不是启动一个操作系统，速度就快很多。

（2）资源占用少

容器只占用需要的资源，不占用那些没有用到的资源；虚拟机由于是完整的操作系统，不可避免要占用所有资源。另外，多个容器可以共享资源，虚拟机都是独享资源。

（3）体积小

容器只要包含用到的组件即可，而虚拟机是整个操作系统的打包，所以容器文件比虚拟机文件要小很多。

总之，容器有点像轻量级的虚拟机，能够提供虚拟化的环境，但是成本开销小得多。

docker容器的优势

更高效的利用系统资源
由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker 对系统 资源的利用率更高。
无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传 统虚拟机技术更高效。因此，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运 行更多数量的应用。

更快速的启动时间
传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟，而 Docker 容器应用，由于直接 运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启 动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。

一致的运行环境
开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环 境不一致，导致有些 bug 并未在开发过程中被发现。
而 Docker 的镜像提供了除内 核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现 “这段代码 在我机器上没问题啊” 这类问题。

持续交付和部署
对开发和运维(DevOps)人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意 地方正常运行。
使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。开发人员 可以通过 Dockerfile 来进行镜像构建，并结合 持续集成(Continuous Integration) 系 统进行集成测试，
而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像，甚至结合 持续部署(Continuous Delivery/Deployment) 系统进行自动部署。
而且使用 Dockerfile 使镜像构建透明化，不仅仅开发团队可以理解应用运行环 境，也方便运维团队理解应用运行所需条件，帮助更好的生产环境中部署该镜像。

更轻松的迁移
由于 Docker 确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker 可以在 很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运 行结果是一致的。
因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一 个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

工作中的虚拟化和容器

docker三大概念

容器三大基本概念
镜像 image
容器 container
仓库 repository (存放镜像文件的地方)  我可以去公网去，下载镜像
docker整个生命周期就是这三个概念。

docker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CentOS操作系统环境，里面仅安装了Apache或用户需要的其他应用程序。

镜像可以用来创建Docker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。

image的分层存储

因为镜像包含完整的root文件系统，体积是非常庞大的，因此docker在设计时按照Union FS的技术，将其设计为分层存储的架构。
镜像不是ISO那种完整的打包文件，镜像只是一个虚拟的概念，他不是一个完整的文件，而是由一组文件组成，或者多组文件系统联合组成。

docker容器(container)

image和container的关系，就像面向对象程序设计中的 类和实例一样，镜像是静态的定义（class），容器是镜像运行时的实体（object）。
容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停
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。

注意：镜像是只读的，容器在启动的时候创建一层可写层作为最上层。

docker仓库(repository)

仓库是集中存放镜像文件的场所。有时候把仓库和仓库注册服务器（Registry）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(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，存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括Docker Pool等，可以提供大陆用户更稳定快读的访问。

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，这样下载在另外一台机器上使用这个镜像时候，只需需要从仓库上pull下来就可以了。

注意：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。

docker Registry

Docker Registry 公开服务是开放给用户使用、允许用户管理镜像的 Registry 服 务。一般这类公开服务允许用户免费上传、下载公开的镜像，并可能提供收费服务 供用户管理私有镜像。

最常使用的 Registry 公开服务是官方的 Docker Hub，这也是默认的 Registry，并 拥有大量的高质量的官方镜像。

除此以外，还有 CoreOS 的 Quay.io，CoreOS 相 关的镜像存储在这里;Google 的 Google Container Registry，Kubernetes 的镜像 使用的就是这个服务。
由于某些原因，在国内访问这些服务可能会比较慢。
国内的一些云服务商提供了针 对 Docker Hub 的镜像服务(Registry Mirror)，这些镜像服务被称为加速器。常见 的有 阿里云加速器、DaoCloud 加速器、灵雀云加速器等。
使用加速器会直接从国内的地址下载 Docker Hub 的镜像，比直接从官方网站下载速度会提高很多。在后 面的章节中会有进一步如何配置加速器的讲解。
国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务。比如 时速云镜像仓 库、网易云镜像服务、DaoCloud 镜像市场、阿里云镜像库等。

CentOS安装docker(两种方式)

1.编译安装，源码安装
	1.卸载旧版本
	sudo yum remove docker 
					  docker-client 
					  docker-client-latest 
					  docker-common 
					  docker-latest 
					  docker-latest-logrotate 
					  docker-logrotate 
					  docker-selinux 
					  docker-engine-selinux 
					  docker-engine

	2.设置存储库
	sudo yum install -y yum-utils 
	  device-mapper-persistent-data 
	  lvm2

	sudo yum-config-manager 
		--add-repo 
		https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

	3.安装docker社区版
	sudo yum install docker-ce
	4.启动关闭docker
	systemctl start docker

2.yum安装
	#如果网速太慢，你可以选择阿里云的源，缺点就是版本低
	#你可以选择用aliyun的yum源，docker就存在epel源中
	#如果网速够快，或者在公司中，一定要装官方源
	#配置docker的官方源，一定是官方的最好啊
	
	
	#由于配置不了官方的docker仓库，咱们选择阿里云
	1.yum install docker* docker-*  -y  #安装docker服务端
	2.启动docker
	systemctl start docker 
	
	systemctl status  docker 

3.查看docker是否正确安装

docker version

4.简单使用docker

docker search hello-world #搜索hello-workd
docker pull hello-world #下载hello-workd
docker images #查看镜像 
docker run 镜像名/镜像id（可以写前三位） #运行一个docker容器实例 
docker ps #查看docker进程 
docker ps -a #查看所有运行过的docker容器记录

5.rpm安装   #docker镜像加速器

curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://f1361db2.m.daocloud.io

#其实就是更改了，docker的一个仓库源
[root@node1 /opt/redis-4.0.10/src 14:48:26]#cat /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": [
        "http://95822026.m.daocloud.io"
    ],
    "insecure-registries": []
}

docker常用命令：　

增加(增加容器与启动容器)

docker run 镜像id/镜像名  #运行创建一个容器container实例

docker run -it  centos   #此命令会 进入到容器空间内，进入到容器的centos中
-i 交互式界面
-t 是开启一个终端

docker run -it  --rm  ubuntu   #运行一个乌班图容器，并且在退出是，删除容器运行记录

docker run centos   
#直接运行这个centos镜像，会生成一个容器记录
#此时就会生成一个容器记录，但是容器中并没有任何的后台程序，因此直接就挂掉
# 你会发现，容器死活不生成，docker ps 看不到记录，

docker run -d centos /bin/sh -c "while true;do echo hello s14 docker~~~~; sleep 1;done"
#一定会生成一个容器记录
#docker ps  能不能看到记录？

-d 参数是  后台运行
/bin/sh  调用shell解释器
-c 指明一段shell语法

docker pull centos  #下载docker的镜像

删除　

docker rm 容器id  #docker rm删除的是已经停止的容器id

docker rmi  镜像id   #删除一个镜像记录 

docker rm `docker ps -aq` # 一次性删除所有容器id记录
	` `   #反引号是取命令的运行结果 

docker rmi `docker images -aq`   #一次性删除所有镜像记录

修改

docker commit  #提供容器记录，为新的镜像
docker stop  容器id  #停止正在运行的容器
docker start 容器id  #启动一个关闭中的容器

#导出镜像
docker save centos > /opt/centos.tar.gz  #导出docker镜像至本地

#导入镜像
docker load < /opt/centos.tar.gz
#通过--name参数给容器记录，加上别名
docker run --name s14hehe -d centos /bin/sh -c "while true;do echo hello s14 docker~~~~; sleep 1;done"

#进入正在运行的容器
docker exec -it c49  /bin/bash

-it  交互式的操作终端
/bin/bash使用shell解释器，只有在redhat，centos系统中，才能用/bin/bash 　

查看

docker image  ls  #查看镜像记录
docker images  #查看镜像记录 

docker ps    #查看容器记录  ，只能查看到正在运行中的容器
		     #正在运行中的容器，代表，容器后台一定有个进程在运行
			 
docker ps -a #查看停止的和在运行的容器记录

docker container ls -a  #等同于docker ps -a 

docker logs -f 容器id  #查看正在运行中的 容器内日志
-f  不间断打印 

#示例: 提交自定义的镜像文件（自己修改了容器记录，提交成一个新的镜像，可以发给别人使用）

1.默认的centos镜像，没有vim 
2.我们自己run一个容器记录，安装vim，然后提交成新的镜像文件
docker commit cd6f77ac634c  wind/centos-vim
3.查看新的镜像记录
docker images  
wind/centos-vim         latest               9e40b6cbc9a0        7 seconds ago       327 MB
4.可以通过新的带有vim的镜像运行容器记录，通过此方法可以解决环境难配置的问题
docker run -it wind/centos-vim    /bin/bash 

docker基本命令分类

镜像
docker image ls
docker images
docker pull 镜像名  	#docker仓库，dockerhub
docker push 镜像名    #把本地的镜像推送到 dockerhub仓库
docker search 镜像名
docker rmi  删除镜像
docker version #查看docker版本，查看到server 和client两个端
systemctl start docker   #启动docker
docker save  镜像名  >  /data/centos.tar.gz  #导出镜像
docker load  <  /data/centos.tar.gz  #导入镜像    
docker run  镜像名  #运行镜像文件，产生一个容器实例


容器
docker start 容器id 
docker stop 容器id
docker exec -it   容器id #进入正在运行的容器
	-i 交互式操作
	-t  开启一个终端

docker run 镜像名 #创建容器实例
docker rm  容器id  #删除容器记录，必须提前docker stop 容器id ，只能杀死已经停止的容器
docker ps  #查看容器正在运行记录
docker ps -aq  #显示所有容器记录的id号
	-a  显示所有容器记录
	-q	 显示容器id
	
docker rm  `docker ps -aq`  #一次性删除所有容器记录

docker container ls  #查看容器正在运行记录
docker commit  容器id记录  #提交这个容器，创建一个新的镜像
docker logs  #查看容器运行日志 
	-f   #不间断打印容器日志
	
docker port   #查看容器的端口映射关系(外部访问到容器内的端口)
docker run -d  centos  -P  
-d 后台运行
-P   随机映射端口  
-p  9000(宿主机):5000(容器内) 
--name   给创建的容器记录，添加别名


仓库
1.docker pull 

2.docker run    #如果没有这个镜像，直接docker run 它也会内部去下载这个镜像

dockerfile定制镜像

镜像是容器的基础，每次执行docker run的时候都会指定哪个镜像作为容器运行的基础。我们之前的例子都是使用来自docker hub的镜像，直接使用这些镜像只能满足一定的需求，当镜像无法满足我们的需求时，就得自定制这些镜像。

镜像的定制就是定制每一层所添加的配置、文件。如果可以吧每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入到一个脚本，用脚本来构建、定制镜像，这个脚本就是dockerfile。
Dockerfile 是一个文本文件，其内包含了一条条的指令(Instruction)，每一条指令 构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。

FROM scratch #制作base image 基础镜像，尽量使用官方的image作为base image
FROM centos #使用base image
FROM ubuntu:14.04 #带有tag的base image

LABEL version=“1.0” #容器元信息，帮助信息，Metadata，类似于代码注释
LABEL maintainer=“yc_uuu@163.com"

#对于复杂的RUN命令，避免无用的分层，多条命令用反斜线换行，合成一条命令！
RUN yum update && yum install -y vim 
    Python-dev #反斜线换行
RUN /bin/bash -c "source $HOME/.bashrc;echo $HOME”

WORKDIR /root #相当于linux的cd命令，改变目录，尽量使用绝对路径！！！不要用RUN cd
WORKDIR /test #如果没有就自动创建
WORKDIR demo #再进入demo文件夹
RUN pwd     #打印结果应该是/test/demo

ADD and COPY 
ADD hello /  #把本地文件添加到镜像中，吧本地的hello可执行文件拷贝到镜像的/目录
ADD test.tar.gz /  #添加到根目录并解压

WORKDIR /root
ADD hello test/  #进入/root/ 添加hello可执行命令到test目录下，也就是/root/test/hello 一个绝对路径
COPY hello test/  #等同于上述ADD效果

ADD与COPY
   - 优先使用ADD命令
    -ADD除了COPY功能还有解压功能
添加远程文件/目录使用curl或wget

ENV #环境变量，尽可能使用ENV增加可维护性
ENV MYSQL_VERSION 5.6 #设置一个mysql常量
RUN yum install -y mysql-server=“${MYSQL_VERSION}” 

　RUN ./cofigure --prefix=/opt/
　RUN make&& make install

dockerfile实验

首先, mkdir mydocker , cd mydocker , touch Dockerfile(固定名称) ,touch myflask.py

1.准备一个flask代码，准备python代码, vim myflask.py 

from flask import Flask
app=Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello():
	return "hello docker,i am  cj, i am in huainan "
if __name__=="__main__":
	app.run(host='0.0.0.0',port=8080)

2.准备Dockerfile，准备好所有需要的文件

2.1 touch 4个文件  CentOS-Base.repo  Dockerfile  epel.repo  myflask.py
[root@node1 /data/mydocker 10:33:53]#ls
CentOS-Base.repo  Dockerfile  epel.repo  myflask.py

2.2 vim Dockerfile
	FROM centos
	LABEL maintainer="Bo Jie<154439155@qq.com>"
	ADD CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/
	ADD epel.repo /etc/yum.repos.d/
	RUN yum clean all
	RUN yum install python2-pip -y
	RUN pip2 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple flask
	COPY myflask.py /app/
	WORKDIR /app
	EXPOSE 8080
	CMD ["python","myflask.py"]
	
	#说明:
	1.引入一个centos镜像，为基础镜像
	2.作者注释信息
	3.添加本地的两个yum文件，到容器的/etc/yum.repos.d/底下
	4.清空yum缓存
	5.yum安装pip工具
	6.pip安装flask模块，指定清华源
	7.拷贝本地的flask代码，到容器的/app/目录下
	8.切换工作目录，到/app底下
	9.暴露容器的8080端口，然后在运行镜像时候，加上-p参数，指定端口映射
	10.执行命令，运行flask

3.构建docker镜像文件

docker build -t bojie/wind-flask-docker . (注意末尾有个.)
#构建当前目录的Dcokerfile，然后构建出一个名为bojie/wind-flask-docker 这个的镜像文件
-t  tag参数，给镜像加上标记名

dockerhub账户名：bojie
dockerhub账户名/镜像名   #是为了后面讲docker镜像，推送到dockerhub

4.查看镜像是否构建完成

docker images 

5.运行这个镜像文件，产生容器实例

docker run -p 9000:8080   -d 43d
-p  映射9000端口到容器的8080
-d 后台运行 
43d  镜像id

6.查看已经运行的docker实例

docker ps 

7.学习dockerhub，发布自己的docker镜像

1.我可以先下载其他人的docker镜像

docker pull yuchao163/hello-world-docker

2.上传自己的docker镜像 
	docker login  #登录自己的docker hub账号 ，输入密码 
	#docker就会有你自己的dockerhub账号信息  bojie
	
3.更改docker镜像的名字，也就是加上一个tag标记
	docker tag wind/centos-vim  bojie/wind-centos-vim
	docker tag  现有镜像名字     dockerhub账户名/新的镜像名
4.登录后可以推送镜像文件，此时推送给的是自己的yuchao163账号仓库下
	docker push bojie/wind-centos-vim
	
5.登录https://hub.docker.com/查看自己推送的公网镜像

构建公司私有docker仓库，其实就是搭建一个api服务器，通过api可以下载镜像

1.下载docker官方提供的私有仓库镜像

docker pull  registry

2.查看镜像

docker images 

 3.启动一个私有仓库容器

docker run -d -p 5000:5000 -v /opt/data/registry:/var/lib/registry registry
解释: docker run -p 8000:8080 -v /opt/s14:/opt/data/ -d 43d
        启动容器,通过-v参数挂载,挂载容器内的/opt/data/文件夹,其实访问的是宿主机的/opt/s14/

4.此时可以检查容器进程　　

docker ps

5.此时私有仓库就打开了5000端口，通过端口映射，访问宿主机的5000端口，查看是否通信

yum install telnet -y 
	
telnet 127.0.0.1 5000   #检测5000端口是否通信

6.修改本地镜像的tag标签，标注我要往哪push镜像

docker tag bojie/wind-centos-vim 192.168.0.102:5000/bojie-vim

7.修改docker配置，允许非安全的传输方式

1.vim /etc/docker/daemon.json，写入信息，私有仓库地址，都得改成自己的
	{"registry-mirrors": ["http://95822026.m.daocloud.io"],
	"insecure-registries":["192.168.0.102:5000"]
	}
2.修改docker.server 
	vim /lib/systemd/system/docker.service
	#写入如下信息，请在[service]中写入		
	[Service]
	EnvironmentFile=/etc/docker/daemon.json		

8.重启docker服务，使得生效

systemctl daemon-reload #重新加载docker配置文件

systemctl restart docker #重启docker服务

9. #重启docker服务，会停止容器，因此要再次启动

docker ps -a 
docker start b23bcfe42e80 #启动这个私有仓库容器

　　

10.推送本地镜像到 私有仓库 192.168.0.102:5000

docker push 192.168.0.102:5000/bojie-vim

　　

11.此时访问api接口，查看私有仓库的数据

http://192.168.0.102:5000/v2/_catalog

　　

docker的数据集挂载功能

-v 参数 挂载宿主机的文件:容器内的文件夹 
-v /opt/data:/opt/s14/ 

docker run -p 8000:8080 -v /opt/s14:/opt/data/ -d 43d
启动容器，通过-v参数挂载
挂载容器内的/opt/data/文件夹，其实访问的是宿主机的/opt/s14/