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Docker

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Build Once, Run Anywhere

参考文档


https://blog.stanley.wang



https://gitee.com/stanleywang/projects



容器由来

在这里插入图片描述



虚拟化技术

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容器技术

在这里插入图片描述

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docker起源



namespace资源隔离

在这里插入图片描述



容器简史

  • chroot
  • Solaris Continers
  • cgroups
  • LXC
  • Docker
  • windows Containers



docker是什么

  • docker是基于容器技术的轻量级虚拟化解决方案
  • docker是

    容器引擎

    ，把Linux的

    cgroup

    、

    namespace

    等容器底层技术进行封装抽象为用户提供创建和管理容器的便捷界面（命令行和API）
  • docker是一个开源项目，诞生与2013年，基于google公司的go语言实现
  • 微软，Redhat，IBM，Oracle等主流IT厂商已经在自己的产品里增加了对docker的支持
  • 相比其它早期的容器技术，docker引入了一整套容器管理的生态系统，包括分层的镜像模型，容器注册库，友好的Rest API



docker优势

在这里插入图片描述



docker引擎版本

  • 企业版（EE）
  • 社区版（CE）

2017年以前 版本号

大版本号.小版本号

最后一个版本

1.13


2018年以后 版本号

YY.MM-XX

第一个社区版

18.06.0-ce



docker引擎安装

centos7安装docker 

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

wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
或
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

sed -i 's+download.docker.com+mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce+' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

yum list docker-ce --showduplicates  # 查看有哪些版本
yum install docker-ce-x.x.x -y

ubuntu20.4安装docker 

apt -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | apt-key add -
add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
apt update
apt install docker-ce

rocky9安装docker 

dnf install epel-release
dnf install elrepo-release
dnf check-update
dnf config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
dnf install docker-ce



docker引擎配置

cat /etc/docker/daemon.json 

{
  "graph": "/data/docker",
  "storage-driver": "overlay2",
  "insecure-registries": ["registry.access.redhat.com","quay.io"],
  "registry-mirrors": ["https://q2gr04ke.mirror.aliyuncs.com"],
  "bip": "172.7.5.1/24",
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "live-restore": true,
  "hosts": ["tcp://0.0.0.0:2375", "unix:///var/run/docker.sock"]
}

附：windows docker引擎配置文件 

C:\Users\Administrator\.docker\daemon.json

docker引擎目录 

mkdir /data/docker -p



systemd管理dockerd

vim /etc/systemd/system/docker.service 

[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target

[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd  -H tcp://127.0.0.1:2375 -H unix://var/run/docker.sock --graph /webpro/data1/lib/docker
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s

[Install]
WantedBy=multi-user.target

注意：/etc/docker/daemon.json 与 docker.service 两个文件不能有相同的配置，否则docker不能启动！！！

docker不能启动可以使用以下命令查看报错信息

journalctl -amu docker 

unable to configure the Docker daemon with file /etc/docker/daemon.json: the following directives are specified both as a flag and in the configuration file: graph:



启动docker引擎

systemctl start docker.service



docker引擎信息查看

docker info

Client:
 Debug Mode: false

Server:
 Containers: 0
  Running: 0
  Paused: 0
  Stopped: 0
 Images: 0
 Server Version: 19.03.9
 Storage Driver: overlay2
  Backing Filesystem: xfs
  Supports d_type: true
  Native Overlay Diff: true
 Logging Driver: json-file
 Cgroup Driver: systemd
 Plugins:
  Volume: local
  Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
  Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
 Swarm: inactive
 Runtimes: runc
 Default Runtime: runc
 Init Binary: docker-init
 containerd version: 7ad184331fa3e55e52b890ea95e65ba581ae3429
 runc version: dc9208a3303feef5b3839f4323d9beb36df0a9dd
 init version: fec3683
 Security Options:
  seccomp
   Profile: default
 Kernel Version: 3.10.0-957.el7.x86_64
 Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
 OSType: linux
 Architecture: x86_64
 CPUs: 2
 Total Memory: 1.934GiB
 Name: bogon
 ID: BVD2:V7VH:KKMA:3G5X:FHDE:FNUX:Z2HD:736F:ORJJ:GPIF:UKVM:OYHS
 Docker Root Dir: /data/docker
 Debug Mode: false
 Registry: https://index.docker.io/v1/
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  registry.access.redhat.com
  quay.io
  127.0.0.0/8
 Registry Mirrors:
  https://q2gr04ke.mirror.aliyuncs.com/
 Live Restore Enabled: true

WARNING: bridge-nf-call-iptables is disabled
WARNING: bridge-nf-call-ip6tables is disabled



启动第一个容器

docker run hello-world

Unable to find image 'hello-world:latest' locally
latest: Pulling from library/hello-world
0e03bdcc26d7: Pull complete 
Digest: sha256:6a65f928fb91fcfbc963f7aa6d57c8eeb426ad9a20c7ee045538ef34847f44f1
Status: Downloaded newer image for hello-world:latest

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

To generate this message, Docker took the following steps:
 1. The Docker client contacted the Docker daemon.
 2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.
    (amd64)
 3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the
    executable that produces the output you are currently reading.
 4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it
    to your terminal.

To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:
 $ docker run -it ubuntu bash

Share images, automate workflows, and more with a free Docker ID:
 https://hub.docker.com/

For more examples and ideas, visit:
 https://docs.docker.com/get-started/



普通用户使用docker

由于docker.sock属于docker组，把普通用户加入docker组即可 

ll /var/run/docker.sock 
srw-rw----. 1 root docker 0 Apr 15 11:45 /var/run/docker.sock

test用户加入docker组 

useradd -G docker test

切换到test用户即可使用docker



docker镜像

在这里插入图片描述



镜像结构

${registry_name}/${repository_name}/${image_name}:${tag_name}

docker.io/library/alpine:3.10.1

全球最大的docker镜像仓库


https://hub.docker.com/

登陆dockerhub 

docker login docker.io

Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username: wuxingge
Password: 
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

Login Succeeded



搜索镜像

docker search alpine



下载镜像

docker pull alpine
docker pull alpine:3.10.3
docker pull docker.io/library/alpine:3.10.1
docker pull node@sha256:e52468e7b23138b2d34f36be341f6cd8b7b47fbf2215cfdec12ed2d6ac0bd25c



查看本地镜像

docker images
docker image ls



镜像打标签

docker tag 965ea09ff2eb docker.io/wuxingge/alpine:v3.10.3
docker tag f70734b6a266 wuxingge/alpine:latest



推送镜像

docker push docker.io/wuxingge/alpine:v3.10.3
docker push wuxingge/alpine:latest



删除镜像

docker rmi docker.io/wuxingge/alpine:latest
docker rmi -f 965ea09ff2eb  #强制删除



docker镜像特性

  • docker镜像位于bootfs之上
  • 每一层镜像的下面一层称为其父镜像
  • 第一层镜像为Base Image
  • 容器在最顶层
  • 其下的所有层都为readonly
  • docker将readonly的FS层称作 “image”

在这里插入图片描述



docker容器



查看容器列表

docker ps -a



启动容器（运行镜像）

# 交互式
docker run -it wuxingge/alpine:latest /bin/sh
# 非交互式
docker run --rm wuxingge/alpine:latest /bin/echo hello
# 非交互是启动一个后台容器
docker run -d --name myalpine wuxingge/alpine:latest
docker run -d --name myalpine1 wuxingge/alpine:latest /bin/sleep 300

docker进程在宿主机中可以查到



进入容器

docker exec -it 1aae018284c0 /bin/sh



停止容器

docker stop bd989ff80a21



启动容器

docker start bd989ff80a21



重启容器

docker restart bd989ff80a21



删除容器

docker rm myalpine
docker rm -f myalpine1

删除所有已停止容器 

for i in `docker ps -a|grep -i exit|awk '{print $1}'`;do docker rm -f $i;done



提交镜像

docker commit myalpine1 wuxingge/alpine:v3.10.3_with_1.txt



导出镜像

docker save 4332dd996165 > alpine:v3.10.3_with_1.txt.tar
docker save -o 归档文件 image [image ...]



导入镜像

docker load < alpine\:v3.10.3_with_1.txt.tar
docker load -i 归档文件



查看容器日志

docker run hello-world 2>&1 >>/dev/null
docker logs 3c84e2c0d8a7
docker logs -f 3c84e2c0d8a7



查看容器(或镜像)详细信息

docker inspect nginx_with_web



映射端口

docker run --rm --name mynginx -d -p 81:80 wuxingge/nginx:v1.12.2



挂载数据卷

docker run -d --rm --name nginx_with_web -p 82:80 -v /root/html:/usr/share/nginx/html wuxingge/nginx:v1.12.2



传递环境变量

docker run --rm -e E_OPTS=abcdefg wuxingge/alpine:latest printenv
docker run --rm -e E_OPTS=abcdefg -e C_OPTS=123456 wuxingge/alpine:latest printenv



容器内安装软件

docker exec -it nginx_with_web /bin/bash
tee /etc/apt/sources.list << EOF
deb http://mirrors.163.com/debian/ jessie main non-free contrib
deb http://mirrors.163.com/debian/ jessie-updates main non-free contrib
EOF
apt-get update
apt-get install curl -y
docker commit -p bcbada47af68 wuxingge/nginx:curl
docker push wuxingge/nginx:curl



容器的生命周期

  • docker客户端连接docker daemon，请求运行容器
  • docker daemon 检查本地是否存在镜像，如果不存在则从远端仓库检索
  • 利用镜像启动容器
  • 分配一个文件系统，并在只读的镜像层外挂载一层可读写层
  • 从宿主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器
  • 从地址池配置一个ip地址给容器
  • 执行用户指定的指令
  • 执行完毕后容器终止

在这里插入图片描述



Dockerfile

docker通过读取Dockerfile中的指令自动构建镜像



docker镜像制作

  • docker commit
  • Dockerfile

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述



Dockerfile规则

  • 格式

    • #为注释
    • 指令（大写） 内容（小写）

  • docker是按顺序执行Dockerfile里的指令集合的（从上到下依次执行）

  • 每一个Dockerfile的第一个非注释行指令，必须是 “FROM”指令，用于指定基准镜像，后续指令运行于此基准镜像所提供的运行环境



Dockerfile指令

  • USER
  • WORKDIR

vi /data/dockerfile/Dockerfile 

FROM wuxingge/nginx:v1.12.2
USER nginx
WORKDIR /usr/share/nginx/html

构建镜像 

docker build . -t docker.io/wuxingge/nginx:v1.12.2_with_user_workdir

运行容器测试镜像 

docker run --rm -it --name nginx123 wuxingge/nginx:v1.12.2_with_user_workdir /bin/bash
  • ADD
  • EXPOSE 
FROM stanleyws/nginx:v1.12.2
ADD index.html /usr/share/nginx/html/index.html
EXPOSE 80

docker build . -t wuxingge/nginx:v1.12.2_with_add_expose

测试 

docker run --rm -d --name nginx123 -P wuxingge/nginx:v1.12.2_with_add_expose
  • RUN
  • ENV 
FROM centos:7
ENV VER 9.11.4-16.P2.el7_8.3
RUN yum install bind-$VER -y

docker build . -t wuxingge/bind:v9.9.4_with_env_run

docker run -it --rm wuxingge/bind:v9.9.4_with_env_run /bin/bash
  • CMD 
FROM centos:7
RUN yum install httpd -y
CMD ["httpd","-D","FOREGROUND"]

docker build . -t wuxingge/httpd:test

docker run -d --rm --name myhttpd -p 83:80 wuxingge/httpd:test
  • ENTRYPOINT 
FROM centos:7
ADD entrypoint.sh /entrypoint.sh
RUN yum install epel-release -q -y && yum install nginx -y
ENTRYPOINT /entrypoint.sh

entrypoint.sh 

#!/bin/bash
/sbin/nginx -g "daemon off;"

docker build . -t wuxingge/nginx:mynginx

docker run --rm -p 84:80  wuxingge/nginx:mynginx

Dockerfile 

FROM wuxingge/nginx:v1.12.2
USER root
ENV WWW /usr/share/nginx/html
ENV CONF /etc/nginx/conf.d
RUN /bin/cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && \
    echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone
WORKDIR $WWW
ADD index.html $WWW/index.html
ADD demo.od.com.conf $CONF/demo.od.com.conf
EXPOSE 80
CMD ["nginx","-g","daemon off;"]

vi demo.od.com.conf 

server {
   listen 80;
   server_name demo.od.com;

   root /usr/share/nginx/html;
}

docker build . -t wuxingge/nginx:baidu

docker run --rm -P wuxingge/nginx:baidu



docker网络



NAT（默认）

Bridge：Docker设计的NAT网络模型



None

None：不为容器配置任何网络功能 

--net=none



Host

Host：与主机共享Network Namespace 

--net=host



联合网络

Container：与另一个运行中的容器共享Network Namespace 

--net=container:containerID

docker run -it --rm --name lhwl2 --network container:c31d45c54227 wuxingge/nginx:curl /bin/bash



Docker容器化封装应用程序的意义（好处）

  • docker引擎统一了基础设施环境 –

    docker环境

    • 硬件的配置
    • 操作系统的版本
    • 运行时环境的异构

  • docker引擎统一了程序打包（装箱）方式 –

    docker镜像

    • Java程序
    • python程序
    • nodejs程序

  • docker引擎统一了程序部署（运行）方式 –

    docker容器

    • java -jar … -> docker run …
    • python manage.py runserver … -> docker run …
    • npm run dev -> docker run …



docker容器化封装应用程序的缺点（坏处）

  • 单机使用，无法有效集群
  • 随着容器数量的上升，管理成本攀升
  • 没有有效的容灾/自愈机制
  • 没有预设编排模板，无法实现快速、大规模容器调度
  • 没有统一的配置管理中心工具
  • 没有容器生命周期的管理工具
  • 没有图形化运维管理工具



基于docker容器引擎的开源容器编排工具

  • docker compose 、 docker swarm
  • Mesosphere + Marathon
  • Kubernetes（K8S）



docker-compose(单机版的容器编排工具)

安装pip 

yum install -y python2-pip

pypi源

vim ~/.pip/pip.conf 

[global]
index-url = https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

[install]
trusted-host=mirrors.aliyun.com

安装docker-compose 

pip install docker-compose



docker可视化管理工具

docker run -d -p 9000:9000 --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v /portainer_data:/data --name portainer portainer/portainer



附

docker container inspect  容器名称|容器id -f '{{.Name}} {{.HostConfig.NetworkMode}}  {{range .NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}'
docker container inspect `docker ps -aq` -f '{{.Name}} {{.HostConfig.NetworkMode}}  {{range .NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}'

docker network inspect 网络名称|网络id -f '{{.Name}} {{range .IPAM.Config}}{{.Subnet}}{{end}}'
docker network inspect pro-net -f '{{.Name}} {{range .IPAM.Config}}{{.Subnet}}{{end}}'


版权声明：本文为wuxingge原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。