Docker基础(一) | 青训营

coderTeary
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一、Docker 基础

Docker是基于Go开发的开源项目--容器虚拟化技术

主要目标： Build , Ship and Run Any App, Anywhere （一次镜像，处处运行）

微服务通过docker打包成镜像

1.1 Docker 与 虚拟机

  1. 传统虚拟机是虚拟出一套硬件后， 在其上运行一个完整操作系统，在该系统上运行所需应用进程；
  2. 容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，在容器内没有自己的内核也没有进行硬件虚拟。因此容器比传统虚拟机更轻便
  3. 每个容器之间相互隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能分区计算资源
  4. 隔离与共享：虚拟机通过添加hypervisor层，虚拟出网卡，内存，CPU等虚拟硬件，再在其上建立客户机，每个客户机都有自己的虚拟内核；容器通过隔离的方式，将文件系统、进程、设备、网络等资源进行隔离，再对权限、CPU等资源进行控制，最终让容器之间互不影响，容器无法影响宿主机，容器与宿主机共享内核、文件系统、硬件等资源

1.2 Docker三要素

  • 镜像 image
  • 容器 container
  • 仓库 repository
//java
Book b1 = new Book();
Book b2 = new Book();
Book b3 = new Bool();

//docker
镜像名
Redis r1 = docker run 镜像; 
Redis r2 = docker run 镜像; 
Redis r3 = docker run 镜像;
  1. 从面向对象角度

Docker利用容器独立运行一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器类似于一个虚拟化的运行环境，容器是用镜像创建的运行实例。就像是java中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器为镜像提供了一个标准和隔离的运行环境。他可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的。

  1. 从镜像容器角度

容器是一个简易版的Linux环境（包括root用户权限，进程空间，用户空间和网络空间等）和运行其中的环境。

  1. 正确理解仓库/镜像/容器概念

docker本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎，我们把应用程序和配置依赖打包好成为一个可交付的环境。这个打包好的运行环境就是image镜像文件，只有通过镜像文件才能生成docker容器实例（就类似new出来一个对象）

image文件是可以看做容器的模板，docker根据image文件生成容器的实例。同一个image文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

1.3 docker架构

1.4 Docker Engine

Docker中的一个核心就是Docker Engine

  • Server：整个结构最核心的部分，命令的真实执行者，里面住着 docker daemon，简单的说就是一个守护docker守护进程，长期的运行着，常驻于内存中，负责创建和管理dockers 对象，比如：image，containers，network和volume。在Linux 中可以找到一个叫 dockerd 的进程就是它。
  • Rest Api: 正如它的名字就是一个对外提供的接口，利用这些接口可以实现对 docker 服务的调用执行，完成和 daemon 通信。
  • Client: 最外层的命令行界面（CLI: Command Line Interface）。

1.5 Union FS

UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

Docker的最底层是bootfs引导文件系统，包含boootloader（boot加载器）和内核，boot加载完成后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权由bootfs转交给系统内核，此时系统会卸载bootfs

当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部，这一层通常称作“容器层”，“容器层”之下都叫做"镜像层"，镜像层是只读的，只有容器是可写的

Docker镜像加载原理：

docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。
bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是引导文件系统bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。

rootfs (root file system) ，在bootfs之上。包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等。

二、Docker 命令

启动docker： systemctl start docker

停止docker： systemctl stop docker

重启docker： systemctl restart docker

查看docker状态： systemctl status docker

开机启动： systemctl enable docker

查看docker概要信息： docker info

查看docker总体帮助文档： docker --help

查看docker命令帮助文档： docker 具体命令 --help

谈谈：

  • 虚悬镜像？

仓库名和标签都是的镜像，俗称dangling image，建议删除

docker images  #查看本地所有镜像

docker search	xxx 	#查找某个镜像

docker pull  nginx   #下载最新版镜像

docker pull  nginx:1.20.1  #下载指定版本


docker rmi nginx  #删除镜像
docker rmi 镜像id
docker rmi -f 镜像id 	#强制删除
docker rmi -f $(docker images -qa)	删除全部

docker system df	#查看镜像/容器/数据卷所占空间

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]  #启动容器   []可选参数   OPTIONS设置项
docker run 设置项 镜像名 启动运行的命令(默认有，一般不写)
# -d后台运行(守护式) --restart=always开机自启  -p 88:80将主机的88端口映射到这个容器的80端口 小写p制定端口映射
docker run --name=mynginx -d --restart=always -p 88:80 nginx

#停止后台运行的容器
docker stop CONTAINERID/名字

#再次启动
docker start CONTAINERID/名字

#删除容器
docker rm mynginx  #删除已经停止的容器，名字冲突了不能再起新的
docker rm -f mynginx  #删除正在运行的容器

#查看正在运行的容器
docker ps
#查看所有的容器，包括已经停止了的
docker ps -a

# 查看容器内运行的进程
docker top 容器id

# 查看容器内部细节
docker inspect 容器id

#直接以交互模式启动容器
docker run -it xxx /bin/bash


#先跑起来一个容器
docker run -d nginx
#进入容器 -it以交互模式	也可以用于ctrl+p+q退出容器后重新进入
docker exec -it 55961(CONTAINERID) /bin/bash

#重新进入已退出的容器也可以用
docker attach 容器id

#上述exec与attach重新进入容器的区别：
exec是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程，用exit退出时不会导致容器的停止
attach是直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程，用exit退出时会导致容器的停止
 
#每个镜像的具体文件在哪儿，做什么，可以去dockerhub上看，都会有说明
#nginx的页面在 /usr/share/nginx/html/    路径下
cd /usr/share/nginx/html

#退出
exit 	#退出并停止
ctrl+p+q 	#退出但不停止

#将我们修改后的镜像提交上去，供以后随时下载使用
docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
-a 作者　-m 修改的备注
docker commit -a="tietie" -m="修改了首页"  f83911a0c019(CONTAINERID) newNginx:1.0

#镜像保存本地
#镜像打成包 -o 把包打成.tar格式
docker save -o abc.tar newnginx:v1.0
#在其他机器上可以加载（前提是其他机器撒谎给你有abc.tar）
docker load -i abc.tar

#镜像推送远程仓库docker hub
docker tag local-image:tagname new-repo:tagname
docker push new-repo:tagname
=>
docker tag newnginx:v1.0 zhangtieyi/repositoryname:v1.0
docker login 
Username: zhangtieyi
Password: zhangtieyi123
docker push zhangtieyi/repositoryname:v1.0
(docker logout)

#从dockerhub下载
pull（完整的从dockerhub上镜像页能找到）

#挂载的数据不能提交镜像
#可以通过挂载数据，在容器的外部修改容器内容  :ro只读，容器内不能修改  :rw可读可写
docker run -v 主机目录:容器目录:ro nginx
## 外边是空的，那里面也是空，所以外部得有文件
docker run -d -v /data/html:/usr/share/nginx/html:rw -v /data/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.config:rw --name==mynginx nginx

# 查看日志
docker logs containerid

# 容器数据 -> 主机
docker cp 容器id:容器内路径 主机目的路径
docker cp ddb1:/tmp/a.txt  /ztyuse

#导出容器 导出容器内容留作一个tar归档文件
docker export 容器id > xxxx.tar

#导入容器 从tar包中去内容再创建一个新的文件系统再导入为镜像
cat xxx.tar | docker import - 镜像用户(类似包名)/镜像名:镜像版本号
cat xxx.tar | docker import - zty/ubuntu:1.0
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