关于Docker

Docker的学习

From 尚硅谷2022版Docker与微服务实战教程

Link: https://www.bilibili.com/video/BV1gr4y1U7CY

一、Docker简介

1.1 为什么会有Docker？

​ 一款产品从开发到上线，从操作系统，到运行环境，再到应用配置。作为开发+运维之间的协作我们需要关心很多东西，这也是很多互联网公司都不得不面对的问题，特别是各种版本的迭代之后，不同版本环境的兼容，对运维人员都是考验。Docker之所以发展如此迅速，也是因为它对此给出了一个标准化的解决方案。

​ 环境配置如此麻烦，换一台机器，就要重来一次，费力费时。很多人想到，能不能从根本上解决问题，软件可以带环境安装？也就是说，安装的时候，把原始环境一模一样地复制过来。开发人员利用 Docker 可以消除协作编码时“在我的机器上可正常工作”的问题。

​ 之前在服务器配置一个应用的运行环境，要安装各种软件，就拿尚硅谷电商项目的环境来说，Java/RabbitMQ/MySQL/JDBC驱动包等。安装和配置这些东西有多麻烦就不说了，它还不能跨平台。假如我们是在 Windows 上安装的这些环境，到了 Linux 又得重新装。况且就算不跨操作系统，换另一台同样操作系统的服务器，要移植应用也是非常麻烦的。

​ 传统上认为，软件编码开发/测试结束后，所产出的成果即是程序或是能够编译执行的二进制字节码等(java为例)。而为了让这些程序可以顺利执行，开发团队也得准备完整的部署文件，让维运团队得以部署应用程式，开发需要清楚的告诉运维部署团队，用的全部配置文件+所有软件环境。不过，即便如此，仍然常常发生部署失败的状况。Docker的出现使得Docker得以打破过去「程序即应用」的观念。透过镜像(images)将作业系统核心除外，运作应用程式所需要的系统环境，由下而上打包，达到应用程式跨平台间的无缝接轨运作。

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1.2 Docker理念

Docker是基于Go语言实现的云开源项目。

Docker的主要目标是“Build，Ship and Run Any App,Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP（可以是一个WEB应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到“一次镜像，处处运行”。

Linux容器技术的出现就解决了这样一个问题，而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用打成镜像，通过镜像成为运行在Docker容器上面的实例，而 Docker容器在任何操作系统上都是一致的，这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作。

• 用一句话概括就是：

Docker解决了运行环境和配置问题的软件容器， 方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。

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1.3 Docker带来的好处

一次构建、随处运行

• 更快速的应用交付和部署

  传统的应用开发完成后，需要提供一堆安装程序和配置说明文档，安装部署后需根据配置文档进行繁杂的配置才能正常运行。Docker化之后只需要交付少量容器镜像文件，在正式生产环境加载镜像并运行即可，应用安装配置在镜像里已经内置好，大大节省部署配置和测试验证时间。

• 更便捷的升级和扩缩容

  随着微服务架构和Docker的发展，大量的应用会通过微服务方式架构，应用的开发构建将变成搭乐高积木一样，每个Docker容器将变成一块“积木”，应用的升级将变得非常容易。当现有的容器不足以支撑业务处理时，可通过镜像运行新的容器进行快速扩容，使应用系统的扩容从原先的天级变成分钟级甚至秒级。

• 更简单的系统运维

  应用容器化运行后，生产环境运行的应用可与开发、测试环境的应用高度一致，容器会将应用程序相关的环境和状态完全封装起来，不会因为底层基础架构和操作系统的不一致性给应用带来影响，产生新的BUG。当出现程序异常时，也可以通过测试环境的相同容器进行快速定位和修复。

• 更高效的计算资源利用

  Docker是内核级虚拟化，其不像传统的虚拟化技术一样需要额外的Hypervisor支持，所以在一台物理机上可以运行很多个容器实例，可大大提升物理服务器的CPU和内存的利用率。

• Docker应用场景

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二、Docker的安装

Docker官网：http://www.docker.com

Docker仓库：https://hub.docker.com

Docker目前主流安装于Linux内核的操作系统上。

2.1 Docker的基本组成

• 镜像(image)

Docker 镜像（Image）就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。

它也相当于是一个root文件系统。比如官方镜像 centos:7 就包含了完整的一套 centos:7 最小系统的 root 文件系统。

相当于容器的“源代码”，docker镜像文件类似于Java的类模板，而docker容器实例类似于java中new出来的实例对象。

• 容器(container)

1、从面向对象角度

Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器就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中的类和实例对象一样，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的和隔离的运行环境，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。

2、从镜像容器角度

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。

• 仓库(repository)

仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。

类似于

Maven仓库，存放各种jar包的地方。

github仓库，存放各种git项目的地方。

Docker公司提供的官方registry被称为Docker Hub，存放各种镜像模板的地方。

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(https://hub.docker.com/)，

存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云 、网易云等。

• 小总结

需要正确的理解仓库/镜像/容器这几个概念：

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形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例(类似Java中new出来一个对象)。

image文件可以看作是容器的模板。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。

镜像文件

image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。

容器实例

一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器。

仓库

就是放一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候再从仓库中拉下来就可以了。

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2.2 Docker平台架构图解(架构版)

Docker 是一个 C/S 模式的架构，后端是一个松耦合架构，众多模块各司其职。

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2.3 Docker安装

基于Centos7安装

官方文档：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

1、yum安装gcc相关

yum -y install gcc

yum -y install gcc-c++

2、安装需要的软件包

yum install -y yum-utils

3、设置阿里云stable镜像仓库

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

4、更新yum软件包索引

yum makecache fast

5、安装DOCKER CE

yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

6、启动Docker

systemctl start docker

7、测试

docker version
docker run hello-world

像这样就说明安装成功！

8、关于卸载的方法

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2.4 阿里云镜像加速

Link：https://promotion.aliyun.com/ntms/act/kubernetes.html

1、登录阿里云并进入控制台，选择容器镜像服务

2、获取加速器地址

3、粘贴脚本直接执行

mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://aa25jngu.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

4、重启服务器

systemctl daemon-reload

systemctl restart docker

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三、Docker常用命令

3.1 帮助启动类命令

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3.2 镜像命令

• docker images

  作用：列出本地主机上的镜像

各个选项说明:
REPOSITORY：表示镜像的仓库源
TAG：镜像的标签版本号
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像创建时间
SIZE：镜像大小
同一仓库源可以有多个 TAG版本，代表这个仓库源的不同个版本，我们使用 REPOSITORY:TAG 来定义不同的镜像。
如果你不指定一个镜像的版本标签，例如你只使用 ubuntu，docker 将默认使用 ubuntu:latest 镜像

说明：

​ -a :列出本地所有的镜像（含历史映像层）

​ -q :只显示镜像ID

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• docker search [OPTIONS] 镜像名字

案例

说明：

​ --limit : 只列出N个镜像，默认25个

​ 比如：docker search --limit 5 redis

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• docker pull 镜像名字[:TAG]

说明：

​ 不加:TAG就默认拉取latest最新版

案例：

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• docker system df 查看镜像/容器/数据卷所占的空间

案例：

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• docker rmi 某个XXX镜像名字ID(rmi其中的i就表示image)

说明：

​ 删除单个：docker rmi -f 镜像ID

​ 删除多个：docker rmi -f 镜像名1:TAG 镜像名2:TAG

​ 删除全部：docker rmi -f $(docker images -qa)

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• docker虚悬镜像是什么？

仓库名、标签都是的镜像，俗称虚悬镜像dangling image

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3.3 容器命令

有镜像才能创建容器，这是根本前提(下载一个ubuntu镜像演示)

docker pull ubuntu

• 新建+启动容器

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

**OPTIONS说明（常用）：**有些是一个减号，有些是两个减号

–name=“容器新名字” 为容器指定一个名称；
-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)；

-i：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用；
-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用；
也即启动交互式容器(前台有伪终端，等待交互)；

-P: 随机端口映射，大写P
-p: 指定端口映射，小写p

什么是交互模式？

交互模式就是在启动容器时直接进入该容器的shell控制界面，例如：

这里就是直接启动了centos容器，然后直接进入centos的shell终端。

使用镜像centos:latest以交互模式启动一个容器,在容器内执行/bin/bash命令。
docker run -it centos /bin/bash

参数说明：
-i: 交互式操作。
-t: 终端。
centos : centos 镜像。
/bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 /bin/bash。
要退出终端，直接输入 exit

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• 列出当前所有正在运行的容器

docker ps [OPTIONS]

OPTIONS说明（常用）：

​ -a :列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的
​ -l :显示最近创建的容器。
​ -n：显示最近n个创建的容器。
​ -q :静默模式，只显示容器编号。

• 两种退出方式

exit：run进去容器，exit退出，容器停止

ctrl+p+q：run进去容器，ctrl+p+q退出，容器不停止

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• 启动已停止运行的容器

docker start 容器ID或者容器名

• 重启容器

docker restart 容器ID或者容器名

• 停止容器

docker stop 容器ID或者容器名

• 强制停止容器

docker kill 容器ID或容器名

• 删除已停止的容器

docker rm 容器ID

一次性删除多个容器实例

​ docker rm -f $(docker ps -a -q)

​ docker ps -a -q | xargs docker rm （这种方法使用xargs，将管道符前面的命令作为参数传到后面进行执行）

• 进入正在运行的容器并以命令行交互（重要）

docker exec -it 容器ID bashShell

docker attach 容器ID

这两种方法都可以进入，区别：

​ attach 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，会导致容器的停止。

​ 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，不会导致容器的停止。

推荐使用 docker exec 命令，因为退出容器终端，不会导致容器的停止。

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• 从容器内拷贝文件到主机上

docker cp  容器ID:容器内路径 目的主机路径

• 导入和导出容器

docker export 容器ID > 文件名.tar

cat 文件名.tar | docker import - 镜像用户/镜像名:镜像版本号

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3.4 常用命令

attach    Attach to a running container                 # 当前 shell 下 attach 连接指定运行镜像
build     Build an image from a Dockerfile              # 通过 Dockerfile 定制镜像
commit    Create a new image from a container changes   # 提交当前容器为新的镜像
cp        Copy files/folders from the containers filesystem to the host path   #从容器中拷贝指定文件或者目录到宿主机中

create    Create a new container                        # 创建一个新的容器，同 run，但不启动容器
diff      Inspect changes on a container's filesystem   # 查看 docker 容器变化
events    Get real time events from the server          # 从 docker 服务获取容器实时事件
exec      Run a command in an existing container        # 在已存在的容器上运行命令
export    Stream the contents of a container as a tar archive   # 导出容器的内容流作为一个 tar 归档文件[对应 import ]

history   Show the history of an image                  # 展示一个镜像形成历史
images    List images                                   # 列出系统当前镜像
import    Create a new filesystem image from the contents of a tarball # 从tar包中的内容创建一个新的文件系统映像[对应export]

info      Display system-wide information               # 显示系统相关信息
inspect   Return low-level information on a container   # 查看容器详细信息
kill      Kill a running container                      # kill 指定 docker 容器
load      Load an image from a tar archive              # 从一个 tar 包中加载一个镜像[对应 save]
login     Register or Login to the docker registry server    # 注册或者登陆一个 docker 源服务器
logout    Log out from a Docker registry server          # 从当前 Docker registry 退出
logs      Fetch the logs of a container                 # 输出当前容器日志信息
port      Lookup the public-facing port which is NAT-ed to PRIVATE_PORT    # 查看映射端口对应的容器内部源端口

pause     Pause all processes within a container        # 暂停容器
ps        List containers                               # 列出容器列表
pull      Pull an image or a repository from the docker registry server   # 从docker镜像源服务器拉取指定镜像或者库镜像

push      Push an image or a repository to the docker registry server    # 推送指定镜像或者库镜像至docker源服务器

restart   Restart a running container                   # 重启运行的容器
rm        Remove one or more containers                 # 移除一个或者多个容器
rmi       Remove one or more images       # 移除一个或多个镜像[无容器使用该镜像才可删除，否则需删除相关容器才可继续或 -f 强制删除]

run       Run a command in a new container              # 创建一个新的容器并运行一个命令
save      Save an image to a tar archive                # 保存一个镜像为一个 tar 包[对应 load]
search    Search for an image on the Docker Hub         # 在 docker hub 中搜索镜像
start     Start a stopped containers                    # 启动容器
stop      Stop a running containers                     # 停止容器
tag       Tag an image into a repository                # 给源中镜像打标签
top       Lookup the running processes of a container   # 查看容器中运行的进程信息
unpause   Unpause a paused container                    # 取消暂停容器
version   Show the docker version information           # 查看 docker 版本号
wait      Block until a container stops, then print its exit code   # 截取容器停止时的退出状态值