Docker

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Docker

1. 简介

Docker 是一个开源的应用容器引擎，它可以让开发者将应用及其依赖打包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

Docker 的优势：

更高效的利用系统资源
- 由于容器不需要运行完整的操作系统，相较于传统的虚拟机，它们对系统资源的需求更少，能够更高效地利用服务器的 CPU、内存和存储。
- 例如，在一台服务器上可以运行数百个 Docker 容器，而传统虚拟机可能只能运行十几个。
更快的部署和启动时间
- Docker 容器的启动时间通常在秒级，而虚拟机的启动可能需要几分钟。
- 这使得应用能够更快地响应需求，特别是在需要快速扩展或缩容的场景中。
一致性的运行环境
- 开发者可以在本地构建和测试 Docker 容器，然后确保在生产环境中运行的是完全相同的环境，减少了由于环境差异导致的问题。
- 例如，一个基于 Python 开发的应用，在开发环境中使用特定版本的 Python 和相关库，通过 Docker 可以确保在生产环境中也使用相同的配置。
易于迁移和扩展
- Docker 容器可以轻松地在不同的服务器之间迁移，无论是在本地数据中心还是在云平台上。
- 同时，通过简单地增加或减少运行的容器数量，可以轻松地实现应用的横向扩展。
版本控制和回滚
- 每个 Docker 镜像都可以进行版本控制，当出现问题时，可以快速回滚到之前的版本。
- 这类似于代码的版本控制，为应用的维护和更新提供了极大的便利。

2. 核心概念

镜像（Image）
- 镜像是 Docker 容器的只读模板，包含了运行应用所需的所有内容，如代码、运行时环境、库和依赖等。
- 可以将镜像看作是一个类，而容器则是基于这个类创建的实例。
- 镜像可以从 Docker Hub 等公共仓库获取，也可以自己创建和定制。
- 例如，一个 Python 应用的镜像可能包含 Python 解释器、相关库以及应用代码。
容器（Container）
- 容器是基于镜像创建的运行实例，它是一个独立、隔离的运行环境，可以启动、停止、删除等。
- 多个容器可以基于同一个镜像创建，并且每个容器的运行状态相互独立。
- 容器在运行时会在其内部产生一些数据，如日志、进程 ID 等。
仓库（Repository）
- 仓库用于存储和管理 Docker 镜像，可以是公共的，如 Docker Hub，也可以是私有的。
- 开发者可以将自己创建的镜像推送到仓库中，以便在不同的环境中使用。
- 例如，一个公司可以创建自己的私有仓库来存储内部使用的镜像。

3. 安装

# 1.下载关于Docker的依赖环境
yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

# 2.设置下载Docker的镜像源
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# 3.安装Docker
yum makecache fast
yum -y install docker-ce

# 4.启动Docker，并设置为开机自动启动，测试
# 启动Docker服务
systemctl start docker
# 设置开机自动启动
systemctl enable docker
# 测试
docker run hello-world

4. 配置镜像源

常见国内镜像源：

中国官方镜像：https://registry.docker-cn.com
网易163镜像：http://hub-mirror.c.163.com
中科大镜像：https://docker.mirrors.ustc.edu.cn
阿里云镜像：https://[xxx].mirror.aliyuncs.com
腾讯云镜像： https://mirror.ccs.tencentyun.com

打开配置文件

sudo vim /etc/docker/daemon.json

配置镜像源

{  
  "registry-mirrors": [  
    "https://registry.docker-cn.com",  
    "http://hub-mirror.c.163.com",  
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"  
    // 你可以继续添加其他镜像源地址....
  ]  
}

ps：使用云服务时最好使用相同厂商的镜像源

5. 基本命令

docker pull

用于从 Docker 仓库拉取指定的镜像。

语法：docker pull [OPTIONS] NAME[:TAG|@DIGEST]

示例：

docker pull ubuntu:latest  # 拉取最新的 Ubuntu 镜像

docker run

基于指定的镜像创建并启动一个新的容器。

语法：docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

常用选项：

-d：以守护式（后台）模式运行容器。
-p：将容器的端口映射到主机的端口。
-v：挂载数据卷或主机目录到容器。
--name：为容器指定一个名称。

示例：

docker run -d -p 8080:80 --name mynginx nginx  # 后台运行一个名为 mynginx 的 Nginx 容器，将容器的 80 端口映射到主机的 8080 端口

docker ps

列出正在运行的容器。

语法：docker ps [OPTIONS]

常用选项：

-a：列出所有容器，包括已停止的。

示例：

docker ps  # 列出正在运行的容器
docker ps -a  # 列出所有容器

docker stop

停止一个或多个正在运行的容器。

语法：docker stop [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

示例：

docker stop mynginx  # 停止名为 mynginx 的容器

docker start

启动一个或多个已停止的容器。

语法：docker start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

示例：

docker start mynginx  # 启动名为 mynginx 的容器

docker restart

重新启动一个或多个容器。

语法：docker restart [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

示例：

docker restart mynginx  # 重新启动名为 mynginx 的容器

docker rm

删除一个或多个容器。

语法：docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

常用选项：

-f：强制删除正在运行的容器。

示例：

docker rm mynginx  # 删除名为 mynginx 的容器（需先停止）
docker rm -f mynginx  # 强制删除正在运行的名为 mynginx 的容器

docker images

列出本地已有的镜像。

语法：docker images [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]]

常用选项：

-a：列出所有镜像，包括中间层镜像。

示例：

docker images  # 列出本地已有的镜像
docker images -a  # 列出所有镜像

docker rmi

删除一个或多个本地镜像。

语法：docker rmi [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

示例：

docker rmi ubuntu  # 删除名为 ubuntu 的镜像

docker exec

在运行中的容器内执行命令。

语法：docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]

示例：

docker exec -it mynginx bash  # 在名为 mynginx 的容器内打开一个交互式的 Bash 终端

docker logs

查看容器的日志输出。

语法：docker logs [OPTIONS] CONTAINER

常用选项：

-f：跟踪日志输出，类似于 tail -f 。

示例：

docker logs mynginx  # 查看名为 mynginx 的容器的日志
docker logs -f mynginx  # 跟踪名为 mynginx 的容器的日志输出

docker build

用于根据指定的 Dockerfile 和上下文（Context）构建 Docker 镜像。

语法：docker build [OPTIONS] PATH | URL | -

常用选项：

-t, --tag
- 为构建的镜像设置标签。例如：docker build -t my_image:v1.
- 可以指定多个标签。
--build-arg
- 在构建过程中传递变量值给 Dockerfile 中的 ARG 指令。例如：docker build --build-arg VERSION=1.0.
--file, -f
- 指定要使用的 Dockerfile 的路径和文件名。默认情况下，Docker 会在构建上下文的根目录中查找名为 Dockerfile 的文件。
--no-cache
- 构建时不使用缓存，强制重新构建所有步骤。
--quiet, -q
- 抑制构建过程中的详细输出，仅显示构建的总体进度。

示例：

docker build -t my_app_image -f dockerfiles/Dockerfile. # 构建一个名为 my_app_image 的镜像

docker cp

用于在 Docker 容器和宿主机之间复制文件或目录。

语法：docker cp [OPTIONS] SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH

docker cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH|- DEST_PATH

常用选项：

-a：保留文件的所有属性，包括权限、所有者、时间戳等。
-L：跟随源文件中的符号链接。

示例：

docker cp /host/path/file.txt container_name:/container/path # 将宿主机上的文件或目录复制到正在运行的容器中

docker cp container_name:/container/path/file.txt /host/path # 将容器中的文件或目录复制到宿主机

6. 容器数据卷

容器数据卷是 Docker 中用于实现数据持久化和共享的机制。它独立于容器的生命周期，可在宿主机上存在，能被挂载到容器内供其读写，确保数据在容器删除或重建后仍得以保留和访问。

使用方式

通过在 docker run 命令中使用 -v 选项来挂载数据卷到容器中。

例如：docker run -v /data/volume:/container/path image_name

所有的docker容器内的卷，没有指定目录的情况下都是在 /var/lib/docker/volumes/xxxx/_data 下

可以通过docker inspect 容器id查看容器信息

具名挂载

为数据卷指定一个名称，方便识别和管理。

创建具名数据卷：docker volume create volume_name

挂载具名数据卷：docker run -v volume_name:/container/path image_name

匿名挂载

不指定数据卷的名称，由 Docker 自动创建和管理。

例如：docker run -v /container/path image_name ，这里没有指定数据卷的名称，即为匿名挂载。

7. Dockerfile

Dockerfile 是一个用于定义 Docker 镜像构建过程的文本文件。它包含了一系列指令，Docker 引擎会按照这些指令逐步构建出所需的镜像。

常用指令

FROM
- 指定基础镜像，后续的指令将基于这个镜像进行操作。
- 示例：FROM ubuntu:latest
RUN
- 在镜像中执行命令。
- 可以是单个命令，也可以是多个命令用 && 连接。
- 示例：RUN apt-get update && apt-get install -y python3
CMD
- 指定容器启动时默认执行的命令。
- 可以被 docker run 命令行参数覆盖。
- 示例：CMD ["python3", "app.py"]
COPY
- 将宿主机上的文件或目录复制到镜像内。
- 示例：COPY. /app
ADD
- 功能类似于 COPY，但还可以处理 URL 和解压缩文件。
ENV
- 设置环境变量。
- 示例：ENV MY_VARIABLE value
WORKDIR
- 设置工作目录。
- 示例：WORKDIR /app
EXPOSE
- 声明容器运行时监听的端口。
- 示例：EXPOSE 8080

构建镜像

使用 docker build 命令基于 Dockerfile 构建镜像。在包含 Dockerfile 的目录下执行：

docker build -t my_image:tag.

其中 -t 指定镜像的名称和标签，. 表示当前目录为构建上下文。

示例：构建Tomcat镜像

1）编写 dokerfile 文件，使用官方命名 Dockerfile。这样的话，build 时就会自动寻找这个文件，就不用加 -f 指定文件了

FROM centos:7
MAINTAINER shenxinde<552456727@qq.com>

COPY readme.txt /usr/local/readme.txt

ADD jdk-8u161-linux-x64.tar.gz /usr/local/
ADD apache-tomcat-9.0.60.tar.gz /usr/local/

RUN yum -y install vim

ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH

ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_161
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.60
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.60
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin

EXPOSE 8080

CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.60/bin/startup.sh && tail -f /usr/local/apache-tomcat-9.0.60/logs/catalina.out

2）构建镜像

docker build -t diytomcat:1.0 .

3）run 镜像

docker run -d -p 9090:8080 --name mytomcat -v /home/kuangshen/build/tomcat/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.60/webapps/test -v /home/kuangshen/build/tomcat/tomcatlogs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.60/logs diytomcat

8. Docker 网络

Docker 网络模式

bridge 模式（默认）
- 每个容器都会被分配一个独立的网络栈，包括 IP 地址、子网掩码、网关等。
- 容器通过 Docker 内置的网桥与其他容器和宿主机进行通信。
host 模式
- 容器直接使用宿主机的网络栈，与宿主机共享网络接口。
- 容器没有自己独立的网络环境，其端口与宿主机端口直接映射。
none 模式
- 容器没有任何网络配置，完全隔离。
- 需要手动为容器配置网络。
container 模式
- 使新创建的容器与已存在的一个容器共享网络栈。