【Docker】 3、Docker 超详细介绍、docker build

呆呆的猫

已于 2024-04-22 22:18:16 修改

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分类专栏：后端文章标签： docker ubuntu 运维

于 2023-04-02 16:33:18 首次发布

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一、概述

Docker 是开源的应用容器引擎，基于 go 语言，并遵从 Apache2.0 协议开源。

Docker 允许开发人员将相关应用和依赖库打包到一个轻量级的容器中

Docker 有三个基本概念：

镜像（Image）：镜像就相当于一个文件系统，比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了一整套的 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统
容器（Container）：镜像是静态的定义，容器是镜像运行起来的实体
仓库（Reposityor）：仓库可以用于保存镜像

1.1 优势

互联网企业生产环境的部署经理了三个阶段：

物理机部署：

直接在机器上进行环境部署和应用，但多个进程都部署在同一个机器上就会导致资源抢占，导致某些异常。
虚拟机部署：

从物理机上分配好 cpu 核数、内存、磁盘等，一个虚拟机一般都只部署一个应用，实现了进程间的资源隔离，可以解决直接在物理机上部署导致的资源抢占问题，一个物理机上可以部署多个虚拟机。

虚拟机虽然可以隔离资源，但随着时间的推移和一些软件的升级，难免有没有升级或管理到的版本，容易导致软件版本和配置逐渐碎片化，当线上出现问题时，排查问题会很棘手。
容器部署：

容器不局限于 docker，但 docker 是目前最流行的，docker 的核心在于镜像文件

镜像文件就是一个进程运行时需要依赖的库的集装箱

部署时，首先拉取指定版本的镜像文件，运行镜像文件即可启动容器，由于镜像文件是一样的，所以容器中的软件和库的版本也是一样的，不会出现配置碎片化的问题。如果要升级软件版本，则修改镜像文件即可。

1.2 Ubuntu Docker 安装

安装命令：

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

国内 daocloud 安装：

curl -sSL https://get.daocloud.io/docker | sh

验证 Docker 是否被正确安装：

sudo docker run hello-world

二、docker 配置

2.1 数据路径

默认 docker 会放在 /var/lib/docker 下，但通常系统盘都空间有限，所以可更改 docker 配置：

vim /etc/docker/daemon.json
{
  "data-root": "/www/docker"
}


docker info | grep 'Docker Root Dir' 可看到数据路径

三、Dockerfile

Dockerfile 是用了构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明

Dockerfile 一般包含四部分：

基础镜像信息
维护者信息
镜像操作指令
容器启动时的执行指令

例如：

# This dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command] ..

# Base image to use, this must be set as the first line
FROM ubuntu  # 基础镜像

# Maintainer: docker_user <docker_user at email.com> (@docker_user)
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com # 镜像维护者的信息

# Commands to update the image
# RUN 指令会对镜像执行命令，每运行一条 RUN 指令，镜像添加一层
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf

# Commands when creating a new container
# CMD 来指定运行容器时的操作命令
CMD /usr/sbin/nginx

指令	作用
FROM	第一条指令必须为 FROM，表示从哪个基础镜像的基础上来新建镜像
MAINTAINER	指定维护者信息
RUN	在 docker build 的时候执行，会在 shell 终端运行命令
RUN [“executable”, “param1”, “param2”]	使用 exec 执行，可以指定使用其他终端，如 RUN [“/bin/bash”, “-c”, “echo hello”]
CMD	指定启动容器时的执行命令，在 docker run 的时候执行，每个 Dockerfile 只能有一条 CMD 命令，如果指定了多条，只有最后一条会被执行，且如果用户启动容器的时候指定了运行的命令，则会覆盖掉 CMD 指定的命令
EXPOSE	告诉 Docker 服务端容器暴露的端口号，供互联系统使用，在启动容器时使用 -p ，Docker 主机会自动分配一个端口到指定的端口
ENV	指定一个环境变量，会被后续的 RUN 指令使用，并在容器运行时保持
COPY	复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径
ADD	类似 COPY

使用 Dockerfile 创建一个镜像：

sudo docker build -t ImageName:TagName dir

-t：给镜像加一个 tag
ImageName：镜像的名字
TagName：镜像的 Tag 名
Dir：Dockerfile 所在目录

实例：

docker build -t redis:v1.1 .

redis ：镜像名
v1.1：tag 标签
. ：当前目录，即 Dockerfile 所在目录

如何查看镜像：

docker image

查看 docker 系统信息：

docker info [options]

查看 docker 版本信息：

docker version [options]

示例：

Dockerfile 如下：

From alpine:latest
RUN apk add squashfs-tools

然后 build 并 push 并 run

运行 docker build -t dockerhub.my.com/abc:latest .
docker push dockerhub.my.com/abc:latest
docker run -it -v path1/path2:/path3:path4 dockerhub.my.com/abc:latest sh

五、镜像

一般都可以从 Docker hub 来拉取常用的镜像
也可以使用 docker search 的方式来搜索镜像：docker search yolov5

查看 images 占用磁盘空间：

docker system df

5.1 镜像拉取

镜像拉取：

sudo docker pull NAME[:TAG]

NAME：镜像的名称
TAG：镜像的 tag

拉取所有版本的镜像：

sudo docker pull -a NAME

-a：表示拉取名字为 NAME 的镜像的所有版本

dockerhub 页面如下：

在这里插入图片描述
假设要拉取 yolov5 的镜像，可以直接搜索 yolov5 ：

在这里插入图片描述

然后执行下面的命令来拉取对应的镜像即可：

docker pull ultralytics/yolov5

5.2 镜像删除

删除镜像：

docker rmi hello-world

5.3 使用 docker save 将镜像保存成 tar 归档文件

docker save [options] IMAGE [IMAGE...]

-o：输出到的文件

docker save -o test.tar runoob/ubuntu:v3

5.4 导入使用 docker save 导出的镜像

docker load [options]
--input， -i：指定导入的文件
--quiet，-q：精简输出信息
docker load < busybox.tar.gz

# Save、Load
docker system df 查看images占用磁盘空间
docker run -e 可以覆盖Dockerfile中的 "ENV设置"
Dockerfile的ONBUIILD比较好用, 用于做基础镜像
$ docker save alpine -o filename 可以把镜像存储为文件, 对文件后缀无要求
docker load -i filename 可以从文件存储为镜像

5.5 使用 docker import 从归档文件中创建镜像

docker import [options] file IMAGE[:TAG]

-c：使用 docker 指令创建镜像
-m：提交时的文字说明

示例：从 my_ubuntu_v3.tar 来创建镜像，命名为 runoob/ubuntu:v4

docker import my_ubuntu_v3.tar runoob/ubuntu:v4

docker images runoob/ubuntu:v4
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
runoob/ubuntu       v4                  63ce4a6d6bc3        20 seconds ago      142.1 MB

5.6 将本地镜像上传到镜像仓库

要上传的话要有镜像仓库的登录权限

可以将本地镜像推送到 docker 公共仓库——Dockerhub，也可以推送到私有的 docker 仓库中

这里演示如何推送到 dockerhub，要先注册并登录 dockerhub

docker push [options] NAME[:TAG]

示例：将本地镜像上传到仓库：

# 使用 docker login 登录
docker login
# 退出
docker logout
# 上传
docker push myapache:v1

5.7 常见镜像

5.7.1 Alpine

文档

Alpine 是一种更轻型的 Linux 发行版（即和ubuntu、CentOS等是并列的），其因为用了 musl libc 和 busybox 技术从而使得镜像体积非常小，下表时官方镜像的大小比较：

REPOSITORY          TAG           IMAGE ID          VIRTUAL SIZE
alpine              latest        4e38e38c8ce0      4.799 MB
debian              latest        4d6ce913b130      84.98 MB
ubuntu              latest        b39b81afc8ca      188.3 MB
centos              latest        8efe422e6104      210 MB

ubuntu 里的包管理工具是 apt-get update xxx，alpine 里的包管理工具是 apk add xxx。

应用场景：如果我们有一个alpine的镜像，希望在其中安装一个包，可以先在 alpine的apk包仓库中寻找，其界面如下图所示：

在这里插入图片描述

六、容器的一般操作

6.1 查看容器

docker ps -a # 查看所有的容器
docker ps    # 查看所有运行的容器
docker ps --no-trunc # 不折行, 使结果都能可视化
sudo docker exec -it 'test' bash # 进入已经启动的容器，使用 exec 进入容器会不受原终端运行的影响， 如果在进入容器后执行 exit 命令，容器也不会停止，只会退出该容器

6.2 启动容器

拉取到镜像之后，要使用该镜像创建一个容器，才可以使用相关的内容

语法：

docker run [options] Image [command] [arg...]

例如：

docker run -it --name 'test' IMAGE:TAG

如果要在容器中使用英伟达显卡有两种方法：

# 方法一
sudo nvidia-docker run ...
# 方法二
sudo docker run --runtime-nvidia ...

nvidia-docker 是对 docker 的包装，使得容器能够看到并使用主机的 nvidia 显卡，也就是避免需要在容器中安装 cuda 或 gpu 驱动。

参数	作用
-a stdin	指定标准输入输出内容类型，可以选择 STDIN/STDOUT/STDERR
-d	启动容器后后台运行，不会直接进入容器，界面上会返回容器的 ID，使用后台运行方式启动的容器，想要进入容器的话可以使用 docker exec，使用 exit 退出后容器依然会运行
-i	以交互模式运行容器，通常和 -t 同时使用（-it）
-P	随机端口映射，容器内部端口随机映射到主机的端口
-p	指定端口映射，格式为 `主机端口：容器端口`，
-t	为容器重新分配一个伪输入终端
–name	为启动的容器设置一个名字，方便查看
-m	设定容器使用内存的最大值
-w	指定工作目录
-v	将主机的目录挂载到 docker 的相同目录下，docker 目录下的内容会随着主机相同目录下的内容变化而变化
-e	设置容器的环境变量，-e NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=all，表示可使用主机的所有卡，-e NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=1,2，表示可以使用 1 和 2 卡。
–shm-size	共享内存大小，docker run 运行容器的时候，最好指定一下–shm-size，单位是字节，因为默认是docker容器中默认是64M，很多软件无法正常工作，可以设置为–shm-size=59g
–net	指定容器的网络模式：–net=host，容器和主机共享网络，主机的所有端口都可以用于容器，可能会出现端口冲突的情况。–net=bride，是默认的模式，-p 用于指定端口映射。–net=container 当前容器和 container 容器共享 network namespace，–net=none，容器有独立的 network namespace
–ipc	–ipc=host，容器和主机共享内存
–privileged	–privleged=true，使容器拥有 root 权限
–gpus	–gpus all，使用主机的所有 gpu，–gpus 2，使用 2 个 gpu，–gpus ‘device=1,2’，使用 1 卡和 2 卡

6.3 进入容器

在使用 -d 的方式进入后台运行时，如果想要进入容器，可以使用下面两种方式：

docker attach 'test'：使用 exit 退出容器会导致容器终止
docker exec -it 'test' bash ：使用 exit 退出容器不会导致容器终止

6.4 停止容器

docker stop 'test'

6.5 重启容器

docker restart 'test'

6.6 删除容器

docker stop 'test'
docker rm 'test'

6.7 杀死容器中正在运行的程序

docker kill 'test'

6.8 在 docker 中杀死正在运行的进程

kill -9 pid

6.9 容器的连接

容器中可以运行一些网络应用，要让外部也可以访问这些应用，可以通过 -P 或 -p 参数来指定端口映射。

-P :是容器内部端口随机映射到主机的高端口。
-p : 是容器内部端口绑定到指定的主机端口，-p 主机端口：容器端口

6.10 查看 docker 的创建历史

docker history [options] IMAGE

-H：以可读格式打印镜像大小和日期
–no-trunc：显示完整的提交记录
-q：仅列出提交记录 id

6.11 设置容器的参数

通常普通用户没有 sudo 权限，但希望改 docker container 的 shm 参数，该怎么办呢? 可以按如下操作

# 停止当前正在运行的容器
docker stop container_id_or_name

# 从停止状态的容器创建一个新镜像
docker commit container_id_or_name new_image_name

# 使用新创建镜像启动一个新容器，并设置/dev/shm大小
docker run --shm-size=1g -d new_image_name

6.12 docker build

6.12.1 docker build --build-arg

首先有一个 Dockerfile

FROM ubuntu:latest # 基础镜像

ARG path # 通过 docker build --build-arg path=a 传入
ARG name # 通过 docker build --build-arg name=b 传入

WORKDIR /$name #  设置 container 的工作路径(即在哪个路径执行命令)

COPY $path /$name/ # docker build 时从 开发机的 $path 拷贝到 container 内的 /$name/
# 例如 从开发机的 mycli/dist 拷贝到 container 内的 /mycli 路径

ENTRYPOINT ["./mycli"] # 设置 container 启动时执行的命令

然后在 Makefile 可以通过 docker build --build-arg path=mycli/dist --build-arg name=mycli --tag=1.2.3 执行 docker build

最终 docker exec mycli:1.2.3 – sh

会进到 container 里的 WORKDIR 并执行 ENTRYPOINT 命令（即 cd /mycli && ./mycli）

七、docker-compose

docker-compose 相比 k8s 很轻量，可以方便调度和编排各 docker：

version: "3.8"
services:
  nginx:
    image: 'nginx:1.17.3'
    container_name: 'my-nginx'
    restart: always
    network_mode: host
    volumes:
      - '/etc/localtime:/etc/localtime:ro'
      - '/home/dir1:/home/dir2'
      - '/var/www:/var/www'
      - '/etc/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf'
      - '/etc/nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d'
    logging:
      driver: json-file
      options:
        max-file: '5'
        max-size: 50m

八、升级 runc 版本

升级runc，搜 CVE-xxxxx 的 bug 号，看官方的 bug 描述（不要看别人的 bug 描述），然后下载 fixed 的版本，更新 runc 的二进制（一般在 /bin/runc, 可以用 which runc 搜到），然后 systemctl stop

docker && systemctl start docker && docker version 看 runc 的版本 && runc —version 看版本

# 下载
wget https://github.com/opencontainers/runc/releases/download/v1.1.12/runc.amd64

# 停止docker
systemctl stop docker

# 复制
which runc
cp /usr/bin/runc /usr/bin/runc.bak
cp runc.amd64 /usr/bin/runc
chmod +x /usr/bin/runc

# 启动
systemctl start docker
docker ps
docker version