docker：容器技术：从简单到入门到精通

Docker的学习之路：

个人对docker技术算是挺感兴趣吧，将docker好好总结了一下，在下面去介绍。难点就是要分清容器—仓库—镜像之间的关系，其他都还好，不难理解，也挺有意思。2048游戏的引入，让docker技术更加容易被理解。

Docker：爱不释手的容器技术

来自百度：Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的 Linux或Windows 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。

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一个完整的Docker有以下几个部分组成：

1.DockerClient客户端
2.Docker Daemon守护进程
3.Docker Image镜像
4.DockerContainer容器

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Docker 架构

Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类

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特性：在docker的网站上提到了docker的典型场景：

1.Automating the packaging and deployment of applications（使应用的打包与部署自动化）
2.Creation of lightweight, private PAAS environments（创建轻量、私密的PAAS环境）
3.Automated testing and continuous integration/deployment（实现自动化测试和持续的集成/部署）
4.Deploying and scaling web apps, databases and backend services（部署与扩展webapp、数据库和后台服务）

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局限：Docker并不是全能的，设计之初也不是KVM之类虚拟化手段的替代品，简单总结几点：

1.Docker是基于Linux 64bit的，无法在32bit的linux/Windows/unix环境下使用
2.LXC是基于cgroup等linux kernel功能的，因此container的guest系统只能是linux base的
3.隔离性相比KVM之类的虚拟化方案还是有些欠缺，所有container公用一部分的运行库
4.网络管理相对简单，主要是基于namespace隔离
5.cgroup的cpu和cpuset提供的cpu功能相比KVM的等虚拟化方案相比难以度量(所以dotcloud主要是按内存收费)
6.Docker对disk的管理比较有限
7.container随着用户进程的停止而销毁，container中的log等用户数据不便收集

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namespace:

即“命名空间”，也称“名称空间” 、”名字空间”。VS.NET中的各种语言使用的一种代码组织的形式 ，通过名称空间来分类，区别不同的代码功能 同时也是VS.NET中所有类的完全名称的一部分。

Linux Namespace
LXC所实现的隔离性主要是来自kernel的namespace, 其中pid, net, ipc, mnt, uts 等namespace将container的进程, 网络, 消息, 文件系统和hostname 隔离开。

百度百科：namespacehttps://baike.baidu.com/item/namespace/1700121?fr=aladdin

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lxc:

Linux Container容器是一种内核虚拟化技术，可以提供轻量级的虚拟化，以便隔离进程和资源。

LXC的实现

Sourceforge上有LXC这个开源项目。LXC项目本身只是一个为用户提供一个用户空间的工具集，用来使用和管理LXC容器。LXC真正的实现则是靠Linux内核的相关特性，LXC项目只是对此做了整合。基于容器的虚拟化技术起源于所谓的资源容器和安全容器。

LXC在资源管理方面依赖于Linux内核的cgroups子系统，cgroups子系统是Linux内核提供的一个基于进程组的资源管理的框架，可以为特定的进程组限定可以使用的资源。LXC在隔离控制方面依赖于Linux内核的namespace特性，具体而言就是在clone时加入相应的flag（NEWNS NEWPID等等）。

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传统虚拟化和容器技术对比：

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以上内容是我针对docker在百科上找的一些资料，方便自己和大家对docker进行解读。

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docker演示：实验环境：

红帽7.3

真机：172.25.12.250
虚拟机server1：172.25.12.1
虚拟机server2：172.25.12.2

这里我自己找好了一些docker的资源包，方便我在后面下载的时候使用。所以我在server1、2虚拟机上将他们加到了yum源中：
server1、2：
vim /etc/yum.repos.d/docker.repo

下载：yum install -y docker-ce

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Docker： 2048游戏的产生：

使用docker --help可以查看docker的使用方法,下面我将对docker的各类使用一一演示说明：

docker：2048游戏演示：

使用的docker history 镜像名 可以查看在生成这个镜像时，执行了那些指令。这些指令就是生成这个镜像功能的关键。比如上方的2048，就是通过history中的created by下面的指令生成的。

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docker 跑ubuntu操作系统：

上面相当于是用docker跑了一个程序：下面我们来跑一个操作系统：

这里还是同样的导入方法，我运行了一个ubuntu系统，很明显，我可以在的docker技术下，在我的红帽发行版linux系统的虚拟机中运行另外一个发行版的系统。

这里我使用exit释放掉了这个仓库，docker ps 查看正在运行的docker进程，已经被释放

但是这个仓库的数据是仍然还在的，可以start开启，再attach进入使用：

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镜像分层结构：

1.在docker的使用中，我们在容器中建立基础镜像后，可以无限制地去根据这个镜像拉起仓库，也就是使用该基础镜像，只要资源足够的话【资源：存储，端口，ip等】

2.镜像是分层的：分为容器层和镜像层。

3.copy-on-write：docker从上往下依次查找文件，一个镜像最多127层

4.每一条RUN命令都对应着一个镜像层

数据变更，镜像改动都作用在容器层，容器层调用镜像层的数据，更改完后落地为新的镜像层,镜像层都为只读。

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Docker 构建镜像：

上面我们已经使用过镜像了，那来看看镜像该如何构建：
构建镜像常用的方法有两种：
bulid && load

一：load方法：

load方法我们上面已经使用过，就不做过多分析。需要tar包或者stdin，可以在网上去找资源。

二：bulid方法：

Dockerfile：镜像生成所需要的命令集，按行读取，镜像会根据读取到的命令，去执行相应的动作，从而完成镜像构建。
1.在一个空的目录中，创建Dockerfile文件，Dockerfile命名必须为“Dockerfile”，Docker镜像构建时，会查找指定目录中的Dockerfile。
2、编写Dockerfile

  FROM ubuntu

通过FROM指令，Docker编译程序能够知道通过哪个基础镜像执行来进行编译。所有的Dockerfile都必须以FROM指令开始。通过该指令，我们相当于有了一个最基本的Ubuntu系统。

  RUN touch file{1..5}

RUN指令是我们进入基础镜像后要执行的动作

简单一点的Dockfile这样写就完成了，我们先来看看效果

这里我们可以看到tag标签是使用的系统默认，当然我们也可以使用docker tag 镜像:新标签 镜像:旧标签来更换

几种必须掌握的Dokcerfile命令：
FROM：指定基础镜像

RUN：在容器中运行命令并创建新的镜像层，常用于安装软件包【RUN yum install -y vim】

EXPOSE： 如果容器中运行应用服务，可以把端口暴露出去，即端口映射【EXPOSE 80】

VOLUME：申明数据卷，通常指定的是应用的数据挂载点【VOLUME ["/var/www/html"]】

WORKDIR：为RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD和COPY指令设置镜像中的当前工作目录，如果目录不存在，则会自动创建

CMD ： 设置容器启动后执行的命令，会被docker run后面的命令行覆盖。
ENTRYPOINT ： 也为设置容器启动后执行的命令，但不会被忽略，一定被执行。 docker run 后面的参数可以传递给ENTRYPOINT指令当作参数。Dockerfile中只能指定一个ENTRYPOINT,有多个的话只有最后一个生效。

ENV ： 设定变量【ENV name world 设定变量name的值为world ，$name则代表world】

ADD ： 和COPY作用一样，但是ADD会对压缩文件（tar, gzip, bzip2, etc）做提取和解压操作

另外，Dockerfile有shell和exec两种格式的写法，shell写法就和日常在shell中输入命令是一样的。exec写法不解析变量，在此不做介绍。

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Docker httpd服务镜像构建：

Dockerfile构建镜像需要有基础镜像。上面我们使用ubuntu系统的镜像，下面我们来使用rhel7，正好是我们正在使用的系统【作者比较熟悉】。

1.先生成基础镜像：操作系统镜像【rhel7】

2.编写Dockerfile，配置yum源，运行build指令

！！！【报错】
Rpmdb checksum is invalid: dCDPT(pkg checksums): systemd-libs.x86_64 0:219-30.el7 - u

如果出现这个报错：更改Dockerfile：

然后再运行build指令：

docker build -t rhel7:vm1 .

镜像建好了，我们拉起一个容器，看看我们下载的httpd服务。

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Docker nginx镜像构建：

Dockerfile:

运行：build建立镜像：

建立容器，查看端口是否开启，curl测试：OK，nginx服务搭建完成。

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镜像优化：

1.选择最精简的基础镜像
2.减少镜像的层数
3.清理镜像构建的中间产物
4.注意优化网络请求
5.尽量去构建缓存
6.使用多阶段构建镜像

层数即run的行数，中间产物即例如我们刚才下载nginx时编译用到的gcc，make这些软件。下面只对多阶段构建镜像做说明：

如上图所示：在第一个FROM部分，已经完成了nginx的安装，解压等工作。
第二个FROM部分 ，在新的基础镜像【gcr…上（比较精简）】直接考备了nginx目录过来，然后开启。两个阶段，作用在不同的镜像上，使最终我们用到的是一个很小的镜像。

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                         大大的小小阳