Docker基础

Docker
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Docker基础

容器和虚拟机的区别。
虚拟机：包含了完整的操作系统，对完整的硬件结构进行了模拟。
容器：容器内包含了运行程序所需的最小资源，并且容器是直接运行在宿主机上的。

配置篇

配置镜像加速

将Docker仓库地址配置为阿里云的Docker仓库地址来加速镜像下载。
流程如下：

  1. 登录阿里云
  2. 选择产品->容器->容器镜像服务
  3. 执行镜像工具->镜像加速器->操作文档中对应操作系统的命令

命令篇

基础命令

镜像管理

查询和删除

docker images：列出本地所有镜像
docker search image_name：根据镜像名称搜索镜像
docker pull image_name[:TAG]：拉取镜像，如果忽略TAG，默认拉最新的
docker system df：查看镜像、容器、数据卷所占用的空间
docker rmi image_id：删除镜像id
docker rmi -f image_id：强制删除镜像
docker rmi -f $(docker images -qa)：删除全部镜像，$()是一个表达式，从这里也可以看出docker支持参数的续传。
docker tag image_id registry_location/namespace/image_name:tag：为目标镜像创建一个新的标签来引用目标镜像，一般用来构建镜像。

运行镜像

命令格式：
docker run [options] image_name[:TAG] [COMMAND]
options：

  • -i：以交互方式运行，一般与-t配合使用
  • -t：新开一个伪终端，一般与-i配合使用，启动交互式容器示例docker run -it ubuntu /bin/bash
  • --name：指定容器名称，docker run -it --name=myubuntu ubuntu
  • -p：指定端口映射，格式：宿主机端口:容器端口，docker run -p 8080:8080 ...
  • -P：随机端口映射
  • -d：后台运行容器并返回容器id，也即启动守护式容器（后台运行）
  • -v：目录映射，格式-v /outer_path:/container_intra_path
  • -e：添加环境变量
  • --restart:type：type可选值的详细信息见下文
数据卷：目录映射

在使用-v进行目录映射时，如果映射的目录权限级别较高，则需要添加--privileged=true参数，不然会报权限类型错误。
管理容器内映射文件夹权限
默认情况下，容器对映射文件夹具有读写权限，可通过type修改默认值。

-v /outer_path:/container_intra_path:type

设置数据卷中type可取的值

  • ro：仅读
  • rw：可读写
    重启策略type可选值
  • no：不要自动重启容器
  • on-failure[:max-retries]：如果容器因错误退出，设置重新启动的最大重试次数。当Docker进程重启时，容器不会重启
  • always：如果容器停止，请始终重启容器。如果手动停止，则仅当Docker守护进程重启时，才会重启容器。
  • unless-stopped：与always类似，唯一不同的是当Docker守护进程重启后，不会重启容器。
数据卷：继承目录映射

如果已经配置过一个docker容器，此时还想再运行一个容器，并且希望容器目录映射规则和之前的一致，此时可以使用volumes-from参数（主要是需要指定父类名称）来继承之前的数据卷配置，包括目录映射规则和读写权限。格式如下：

docker run -it --privileged=true --volumes-from 父类名称 --name u2 ubuntu
构建镜像

docker commit -m='desc information' -a='author name' container_id commit_image_name:tag：将容器构建为镜像

镜像仓库

有两种方式，一种是使用云服务提供商的服务，比如阿里云的镜像仓库服务，还有一种是自己搭建镜像仓库。
如果使用阿里云的镜像仓库服务，使用步骤如下：

  1. 进入镜像仓库服务页面，创建个人版实例
  2. 创建命名空间
  3. 创建镜像仓库，一个镜像仓库对应一个镜像
  4. 点击仓库名称，进入仓库详情页，在操作指南部分有具体的仓库使用方法，包括镜像推送和镜像拉取方法
    利用docker创建私服仓库
docker run \
		 -e STORAGE=local \
         -e STORAGE_PATH=/registry \
         -p 5000:5000 \
         -d \
         --privileged=true \
         -v /tmp/registry:/registry:rw \
         registry

参数说明：

  • storage_path：镜像仓库根目录
    查看私服中的镜像仓库
    通过docker安装的registry没有提供web管理页面，我们可以通过get命令来查看docker registry中包含哪些镜像仓库。
    访问地址为：registry_location:5000/v2/_catalog。如果在本地启动了registry，则访问地址为localhost:5000/v2/_catlog。
镜像推送

可以使用如下命令将一个镜像推送到镜像仓库，如果私服没有设置密码，可以省略login这一步。

docker login --username=name registry_location
docker tag image_id registry_location/namespace/image_name:tag
docker push registry_location/namespace/image_name:tag

以上命令已在私服上测试，没有问题。

容器管理

列出

按要求列出容器
格式
docker ps [options]
options

  • -a：列出所有容器，包含运行和退出的容器
  • -l：列出最近创建的容器
启动、重启、停止、强制停止、删除等

格式
docker [start|restart|stop|kill|rm] 容器id

关闭

以交互方式进入容器后，有两种方式退出容器，分别是：

  1. 输入exit，会导致容器停止。
  2. 使用快捷键ctrl+p+q，不会停止容器
查看容器资源占用情况

使用docker stats命令

查看容器日志

使用命令docker logs 容器id

查看容器内进程运行情况

使用命令docker top 容器id

查看容器内部细节

docker inspect 容器id

重入容器

有两个命令可以重新进入容器中，但是它们有各自的特点，可按需要进行选择。

docker attach container_id

通过该命令进入容器，会复用之前的终端，如果在该终端输入exit命令，将导致容器停止运行。

docker exec -it container_id /bin/bash

进入容器并新开一个伪终端，在新e开的伪终端中输入exit不会导致容器停止。
注意：如果通过上面的方式进入终端失败，可以将bash替换为sh再试。
一般情况下，如果我们在启动容器时使用了-d参数，那么就使用exec进入容器。

文件传输
复制容器内文件到宿主主机

使用命令：docker cp container_id:/file_path /dir_path

导入导出容器
  • docker export container_id > name.tar或docker export -o name.tar container_id：导出容器
  • docker import name.tar image_name:tag或cat name.tar | docker import - image_name:tag：导入容器

原理篇

UnionFS

联合文件系统（Union File System， UnionFs）它可以把不同物理位置的目录合并、挂载到同一个目录中，而实际上目录的物理位置是分开的。UnionFs 把文件系统的每一次修改作为一个个层进行叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。如果一次同时加载多个文件系统，UnionFs 会把各层文件叠加起来，最终文件系统会包含所有底层文件和目录，从外部视角看，就是一个完成的文件系统。所以说，联合文件系统实际上就是一个虚拟文件系统。

容器镜像设计中，为了解决各类依赖以及依赖共享，正是利用 UnionFs 实现了镜像分层，再结合 bootfs、rootfs，一层层继承、叠加。启动容器时把相关的层挂载到一个目录，作为容器的根文件系统，这就是容器镜像的原理。

  • bootfs（boot file system）：包含操作系统 bootloader 和 kernel。用户不能修改 bootfs，在内核启动后，bootfs 会被卸载。
  • rootfs（root file system）：包含系统常见的目录结构，如/dev 、/lib、/proc、/bin、/etc/、/bin 等

分层结构

Docker镜像的文件系统采用了UnionFS，最底层是bootfs和rootfs，在这之上可以是多个镜像层，启动该镜像后，会有一个容器层。只有容器层是可写的，其他层不可以进行修改。构建镜像的过程类似于面向对象编程中的单继承，我们可以基于某个镜像来构建自己的镜像，并且支持不断叠加。比如我们可以使用ubuntu镜像来构建自己的镜像。

镜像分层最大的好处就是共享资源，方便复制迁移，方便复用。比如说有多个镜像都是从同一份base镜像构建而来，那么Docker Host只需在磁盘上保存一份base镜像即可，同时内存中也只需加载一份base镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

容器数据卷

卷就是目录或者文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统（UnionFS）。卷设计的目的就是数据的持久化，完全独立于容器的生命周期，因此Docker不会在容器被删除时，删除其挂载的数据卷。
特点

  • 数据卷可在容器之间共享或重用数据
  • 卷中的更改可以直接实时生效
  • 数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
  • 数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

使用案例：

  1. redis数据持久化的目录可以放到宿主主机
  2. tomcat、nginx中，网站的静态数据需要随时修改，因此也可以放到宿主主机

常用容器篇

Tomcat

使用命令docker pull tomcat来安装。
需要注意的是，新版的tomcat镜像默认情况下webapps文件夹下是没有内容的，直接访问ip:8080/会报404错误，tomcat默认资源在webapps-dist文件夹下，可以通过mv webapps-dist webapps来移动资源文件，移动后访问就可以看到那只猫了。

一般情况下，我们会将webapps文件夹通过-v参数映射到宿主主机上。

MySQL

Mysql镜像的具体配置过程可以查看Docker Hub的官方页面，下面是一个示例。

docker run -d -p 3306:3306 \
	--privileged=true \
	-v /path/mysql/log:/var/log/mysql \
	-v /path/mysql/data:/var/lib/mysql \
	-v /path/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
	-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
	--name mysql \ 
	mysql:5.7

上面的列子中，从上到下映射的数据卷内容有mysql日志、mysql数据文件夹、mysql配置文件夹，通过-e参数指定了root密码。
MySQL集群部署方案可见：MySQL 中常见的几种高可用架构部署方案 - ZhanLi - 博客园 (cnblogs.com)