Docker
如今Docker的使用已经非常普遍,特别在一线互联网公司。使用Docker技术可以帮助企业快速水平扩展服务,从而到达弹性部署业务的能力。在云服务概念兴起之后,Docker的使用场景和范围进一步发展,如今在微服务架构越来越流行的情况下,微服务+Docker的完美组合,更加方便微服务架构运维部署落地。
Docker 是世界领先的软件容器平台。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。运维人员利用 Docker 可以在隔离容器中并行运行和管理应用,获得更好的计算密度。企业利用 Docker 可以构建敏捷的软件交付管道,以更快的速度、更高的安全性和可靠的信誉为 Linux 和 Windows Server 应用发布新功能。
Docker 属于 Linux 容器的一种封装,提供简单易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解决方案。Docker 将应用程序与该程序的依赖,打包在一个文件里面。运行这个文件,就会生成一个虚拟容器。程序在这个虚拟容器里运行,就好像在真实的物理机上运行一样。有了 Docker,就不用担心环境问题。Docker 的接口相当简单,用户可以方便地创建和使用容器,把自己的应用放入容器。容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改,就像管理普通的代码一样。
Docker于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源,主要项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 项目后来还加入了 Linux 基金会,并成立推动 开放容器联盟(OCI)。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上开发实现的;Red Hat 则从 RHEL 6.5 开始对 Docker 进行支持。
Docker容器除了运行容器中的应用外,基本不消耗额外的系统资源,使得应用的性能很高,同时系统的开销尽量小。传统虚拟机方式运行 10 个不同的应用就要起 10 个虚拟机,而Docker 只需要启动 10 个隔离的应用即可。
具体说来,Docker 在如下几个方面具有较大的优势。Docker 容器几乎可以在任意的平台上运行,包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等。 这种兼容性可以让用户把一个应用程序从一个平台直接迁移到另外一个。
Docker vs VM
VM是一个运行在宿主机之上的完整的操作系统,VM运行自身操作系统会占用较多的CPU、内存、硬盘资源。Docker不同于VM,只包含应用程序以及依赖库,基于libcontainer运行在宿主机上,并处于一个隔离的环境中,这使得Docker更加轻量高效,启动容器只需几秒钟之内完成。Docker网络配置功能相对简单,主要以桥接方式为主。 Docker 在容器的基础上,进行了进一步的封装,从文件系统、网络互联到进程隔离等等,极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。Docker 对系统资源的利用率很高,一台主机上可以同时运行数千个 Docker 容器。
相关概念
Docker是CS架构,主要有两个概念:
●Docker daemon: 运行在宿主机上,Docker守护进程,用户通过Docker client(Docker命令)与Docker daemon交互
●Docker client: Docker 命令行工具,是用户使用Docker的主要方式,Docker client与Docker daemon通信并将结果返回给用户,Docker client也可以通过socket或者RESTful api访问远程的Docker daemon
了解了Docker的组成,再来了解一下Docker的三个主要概念:
●Docker image:镜像是只读的,镜像中包含有需要运行的文件。镜像用来创建container(容器 )
,一个镜像可以运行多个container;镜像可以通过Dockerfile创建,也可以从Docker hub/registry上下载。
●Docker container:容器是Docker的运行组件,启动一个镜像就是一个容器,容器是一个隔离环境,多个容器之间不会相互影响,保证容器中的程序运行在一个相对安全的环境中。
●Docker hub/registry: 共享和管理Docker镜像,用户可以上传或者下载上面的镜像,官方地址为https://registry.hub.docker.com/,也可以搭建自己私有的Docker registry。
镜像就相当于打包好的版本,镜像启动之后运行在容器中,仓库就是装存储镜像的地方。
三个重要的概念:镜像、容器、仓库:
从仓库(一般为DockerHub)下载(pull)一个镜像,Docker执行run方法得到一个容器,用户在容器里执行各种操作。Docker执行commit方法将一个容器转化为镜像。Docker利用login、push等命令将本地镜像推送(push)到仓库。其他机器或服务器上就可以使用该镜像去生成容器,进而运行相应的应用程序了。
Docker安装
建议在linux环境下安装Docker,window环境搭建比较复杂且容易出错,使用Centos7+yum来安装Docker环境很方便。
Docker 软件包已经包括在默认的 CentOS-Extras 软件源里。因此想要安装 docker,只需要运行下面的 yum 命令:
yum install docker
安装完成后,使用下面的命令来启动 docker 服务,并将其设置为开机启动:
service docker start
chkconfig docker on
注:此处采用了旧式的 sysv 语法,如采用CentOS 7中支持的新式 systemd 语法,如下:
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service
测试
docker version
输入上述命令,返回docker的版本相关信息,证明docker安装成功。
可视化管理工具
DockerUI基于Docker API,提供等同Docker命令行的大部分功能,支持Container管理,Image管理。
使用:$ docker run -d -p 9000:9000 -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock dockerui/dockerui
Hello World
下面通过最简单的 image 文件"hello world",感受一下 Docker。因为国内连接 Docker 的官方仓库很慢,因此我们在日常使用中会使用Docker 中国镜像。该镜像托管于中国大陆,该镜像库只包含流行的公有镜像,私有镜像仍需要从美国镜像库中拉取。要使用Docker中国官方镜像只要修改系统中docker对应的配置文件即可,如下:
vi /etc/docker/daemon.json
#添加
{
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],
"live-restore": true
}
Docker中国官方镜像https://registry.docker-cn.com
官方镜像仓库:https://hub.docker.com/explore/
DaoCloud镜像仓库 https://www.daocloud.io/
阿里云镜像仓库 https://dev.aliyun.com/search.html?spm=5176.775974865.0.0.Iot0iJ
网易蜂巢镜像仓库 https://c.163.com/
运行下面的命令,将 image 文件从仓库抓取到本地。
docker pull library/hello-world
上面代码中,docker image pull是抓取 image 文件的命令。library/hello-world是 image 文件在仓库里面的位置,其中library是 image 文件所在的组,hello-world是 image 文件的名字。
抓取成功以后,就可以在本机看到这个 image 文件了。
docker images
#显示结果
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker.io/hello-world latest f2a91732366c 3 months ago 1.848 kB
现在,运行这个 image 文件。
docker run hello-world
#显示结果
Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
...
输出这段提示以后,hello world就会停止运行,容器自动终止。有些容器不会自动终止,因为提供的是服务,比如Mysql镜像等。
常用命令
Docker中关于镜像的基本操作
拉取docker镜像
docker pull image_name
docker pull centos:latest
docker pull ubuntu:latest
执行docker pull centos会将Centos这个仓库下面的所有镜像下载到本地repository。
查看宿主机上的镜像,Docker镜像保存在/var/lib/docker目录下:
docker images
删除镜像
Docker rmi docker.io/tomcat:7.0.77-jre7 或者 docker rmi b39c68b7af30
加载镜像
docker load
镜像搜索
Docker search image_name
创建镜像
除了从Docker hub上下载镜像,也可以创建一个镜像,创建镜像有两种方法,一是使用docker commit命令,二是使用docker build命令和Dockerfile文件。这里我们说的创建镜像是指基于一个已有的基础镜像比如ubuntu等,而不是从零创建一个全新的镜像。
第一种,使用docker commit创建。
利用镜像启动一个容器==>进行修改 ==> 利用commit提交更新后的副本
[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash # 启动一个容器
[root@72f1a8a0e394 /]# # 这里命令行形式变了,表示已经进入了一个新环境
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version # 此时的容器中没有git
bash: git: command not found
[root@72f1a8a0e394 /]# yum install git # 利用yum安装git
......
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version # 此时的容器中已经装有git了
git version 1.8.3.1
此时利用exit退出该容器,然后查看docker中运行的程序(容器):[root@xxx ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
72f1a8a0e394 centos:latest "/bin/bash" 9 minutes ago Exited (0) 3 minutes ago angry_hodgkin
这里将容器转化为一个镜像,即执行commit操作,完成后可使用docker images查看:
[root@xxx ~]# docker commit -m "centos with git" -a "qixianhu" 72f1a8a0e394 xianhu/centos:git
[root@xxx ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
xianhu/centos git 52166e4475ed 5 seconds ago 358.1 MB
centos latest 0584b3d2cf6d 9 days ago 196.5 MB
其中,-m指定说明信息;-a指定用户信息;72f1a8a0e394代表容器的id;xianhu/centos:git指定目标镜像的用户名、仓库名和 tag 信息。注意这里的用户名xianhu,后边会用到。
此时Docker引擎中就有了我们新建的镜像xianhu/centos:git,此镜像和原有的CentOS镜像区别在于多了个Git工具。此时我们利用新镜像创建的容器,本身就自带git了。
第二种,使用docker build命令和Dockerfile文件创建。
首先我们先创建一个空目录,作为构建环境,即Docker中的构建上下文:
mkdir gcc
cd gcc
然后我们在该目录中创建一个Dockerfile文件:
vim Dockerfile
在文件中编辑:
#Version: 0.0.1
FROM ubuntu:latest
MAINTAINER buffoon xxx@gmail.com
RUN apt-getinstall gcc
COPY ./* /usr/share/gitdir/ # 拷贝本地文件到镜像中(该句可以不添加)
这个文件中,FROM 必须作为第一条指令,是指定基础镜像;MAINTAINER指令指明作者的一些信息;RUN 指明了镜像运行时要执行的命令。然后我们就可以进入到构建上下文中并执行创建:
cd gcc
docker build -t=”buffoon/gcc:v1” . //注意最后一个点号
-t指定仓库镜像标签(用户信息、tag等),最后的点号是表明从当前路径中寻找Dockerfile文件。
Docker中关于容器的基本操作
查看当前有哪些容器正在运行
docker ps
查看所有容器
docker ps -a
启动、停止、重启容器命令:
docker start container_name/container_id
docker stop container_name/container_id
docker restart container_name/container_id
启动一个容器使用docker run:
docker run -i -t ubuntu /bin/bash 启动一个容器
docker run -i -t --rm ubuntu /bin/bash --rm表示容器退出后立即删除该容器
docker run -t -i --name test_container ubuntu /bin/bash --name指定容器的名称,否则会随机分配一个名称
docker run -t -i --net=host ubuntu /bin/bash --net=host容器以Host方式进行网络通信
docker run -t -i -v /host:/container ubuntu /bin/bash -v绑定挂在一个Volume,在宿主机和Docker容器中共享文件或目录
这里-it是两个参数:-i和-t。前者表示打开并保持stdout,后者表示分配一个终端。此时如果使用exit退出,则容器的状态处于Exit,而不是后台运行。如果想让容器一直运行,而不是停止,可以使用快捷键 ctrl+p ctrl+q 退出,此时容器的状态为Up。
docker run 只在第一次运行时使用,将镜像放到容器中,以后再次启动这个容器时,只需要使用命令docker start 即可。docker run相当于执行了两步操作:将镜像放入容器中(docker create),然后将容器启动,使之变成运行时容器(docker start)。而dockerstart的作用是,重新启动已存在的镜像。也就是说,如果使用这个命令,我们必须事先知道这个容器的ID,或者这个容器的名字,我们可以使用docker ps找到这个容器的信息。
后台启动一个容器后,如果想进入到这个容器,可以使用attach命令:
docker attach container_name/container_id
删除容器的命令:
docker rm container_name/container_id
查看当前系统Docker信息
docker info
查看当前Docker的版本
docker version
使用docker commit可以将container的变化作为一个新的镜像,比如:
xzs@host$ docker commit -m="test docker commit" 50a1261f7a8b docker_test
55831c956ebf46a1f9036504abb1b29d7e12166f18f779cccce66f5dc85de38e
xzs@host$ docker images | grep docker_test
docker_test latest 55831c956ebf 10 seconds ago 290.7 MB
让容器直接执行命令
docker exec 容器名称 命令
Docker在windows下的安装和配置
当前Docker for Windows会默认包含两个引擎containers(linux和windows)下载Docker for Windows,https://docs.docker.com/docker-for-windows/install/#download-docker-for-windows。再查看下是否开启了Hyper-V功能,如果没有可以在“启用或关闭windows功能” 中添加Hyper-V 功能,当然你也可以不用关心,docker安装过程中也会检查,如果没有则默认添加启动,不过可以趁着等待下载docker的时间直接把这步做了,安装Hyper-V之后可能需要重启系统。 安装完成之后,你可以查看Hyper-V管理器,如果安装正常,会如下默认创建一个linux虚拟机:
安装成功之后我们就可以对其进行相应的设置
1. 右击小鲸鱼图标,点击Settings
2. 设置界面如下,其中Shared Drives 可以设置我们的对应映射驱动盘,保证C盘选中,再选中你应用所在盘符。Advanced选项中你可以设置docker对应的CPU,内存占用资源。Netword主要是当前的Docker IP信息。Proxies可以设置对应的代理信息。Daemon 主要是设置对应的仓储和对应的仓储镜像站点(和docker镜像区分开,这个是仓储对应的镜像,因为访问国外站点过慢,可以设置国内的镜像代理站点)。
这里特别强调一下,因为访问Docker官网仓储站点拉取镜像过慢,请自行购买VPN服务,或者查找仓储代理站点,国内的网易,DaoCloud都有对应的免费加速器,这里是我的设置:
3. 上边说了,Docker for Windows 提供了两个引擎,我们可以通过右键菜单中的 Switch to Windows Containers 功能进行切换。
4. 同时Docker for Windows 提供了容器的界面管理工具,可以通过右键菜单中的 Kitematic 功能进入,第一次可能提示你需要下载安装,其界面如下: