1 Docker基础

1.1 Docker概述

Docker是一个开源的应用容器引擎，用来运行容器里的运用，可以用来管理容器和镜像的一种工具，基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源。

Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具，是一种轻量级的“虚拟机”。 Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。

Docker的Logo设计为蓝色鲸鱼，拖着许多集装箱。 鲸鱼可看作为宿主机，集装箱可理解为相互隔离的容器，每个集装箱中都包含自己的应用程序。

Docker的设计宗旨：Build,Ship and Run Any App,Anywhere，

即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理，达到应用组件级别的“一次封装，到处运行”的目的。这里的组件，既可以是一个应用，也可以是一套服务，甚至是一个完整的操作系统。

1.2 Docker的特点

为什么要用到容器

1）容器可以屏蔽底层操作系统的差异性，让业务应用不管在哪里都是使用容器的环境运行，从而保证开发测试环境与生产环境的一致性。

2）容器部署起来非常便捷和迅速，缩短开发测试部署的周期时间

●灵活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。

●轻量级：容器利用并共享主机内核。

●可互换：可以即时部署更新和升级。

●便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。

●可扩展：可以增加并自动分发容器副本。

●可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。

1.3 Docker与虚拟机的区别

容器是在linux上本机运行，并与其他容器共享主机的内核，它运行的是一个独立的进程，不占用其他任何可执行文件的内存，非常轻量。 虚拟机运行的是一个完整的操作系统，通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问，相比之下需要的资源更多。

所有容器共享宿主机的内核，容器是通过namesapce实现资源隔离，通过cgoup实现限制资源的最大使用量，秒级启动速度，容器相当于宿主机的进程，性能几乎没有损耗，单机容量能支持成百上千个容器

每个虚拟机都有独立的操作系统和内核，完全隔离每个虚拟机都有独立的硬件资源，分钟启动速度，需要通过hypervisor虚拟机管理程序对宿主机资源允许访问，有一定的性能损耗，单机容量最多只能支持几十个虚拟机

容器引擎

docker containered podman rocket

虚拟化软件

Windows： VMware Workstation 个人工作站版 VMare Sphere + ESXI 企业版

Linux： KVM（基于linux内核的虚拟机） Openstack（基于KVM部署的私有云架构）

Docker与虚拟机的区别：

特性	Docker容1器	虚拟机
启动速度	秒级	分钟级
计算能力损耗	几乎无	损耗 50%左右
性能	接近原生	弱于
系统支持量（单机）	上千个	几十个
隔离性	资源隔离/限制	完全隔离

1.4 Docker的核心

容器在内核中支持2种重要技术：

docker本质就是宿主机的一个进程，docker是通过namespace实现资源隔离，通过cgroup实现资源限制，通过写时复制技术（copy-on-write）实现了高效的文件操作（类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g，只有当需要修改时才复制一份数据）。

六大命名空间

Docker核心概念：

●镜像

创建容器的基础，是一个只读的模版文件，里面包含了运行容器中的应用程序所需要的所有内容（应用程序文件、配置文件、运行库文件、依赖包等）

Docker的镜像是创建容器的基础，类似虚拟机的快照，可以理解为一个面向 Docker 容器引擎的只读模板。 通过镜像启动一个容器，一个镜像是一个可执行的包，其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码，运行时间，库、环境变量、和配置文件。 Docker镜像也是一个压缩包，只是这个压缩包不只是可执行文件，环境部署脚本，它还包含了完整的操作系统。因为大部分的镜像都是基于某个操作系统来构建，所以很轻松的就可以构建本地和远端一样的环境，这也是Docker镜像的精髓。

●容器

用镜像运行的实例，容器可以被创建、启动、停止、删除，每个容器之间默认是相互隔离的

Docker的容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离、互不可见，以保证平台的安全性。 可以把容器看做是一个简易版的linux环境（包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。

●仓库

用来集中保存镜像的地方，有公有仓库和私有仓库之分。

Docker仓库是用来集中保存镜像的地方，当创建了自己的镜像之后，可以使用push命令将它上传到公有仓库（Public）或者私有仓库（Private）。当下次要在另外一台机器上使用这个镜像时，只需从仓库获取。

Docker 的镜像、容器、日志等内容全部都默认存储在 /var/lib/docker

2 Docker部署

2.1 安装Docker

安装依赖包，设置阿里镜像源

目前 Docker 只能支持 64 位系统。
​
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
​
安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
--------------------------------------------------------------------------------------------
yum-utils：提供了 yum-config-manager 工具。
device mapper： 是Linux内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构。
device mapper存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。
设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 

安装 Docker-CE并设置为开机自动启动，并查看版本信息

yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
​
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service 
--------------------------------------------------------------------------------------------
安装好的Docker系统有两个程序，Docker服务端和Docker客户端。其中Docker服务端是一个服务进程，负责管理所有容器。 Docker客户端则扮演着Docker服务端的远程控制器，可以用来控制Docker的服务端进程。大部分情况下Docker服务端和客户端运行在一台机器上。
​

查看 docker 版本信息

docker version
docker 信息查看
Client: Docker Engine - Community
 Version:           25.0.0
 API version:       1.44
 Go version:        go1.21.6
 Git commit:        e758fe5
 Built:             Thu Jan 18 17:13:17 2024
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default
​
Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          25.0.0
  API version:      1.44 (minimum version 1.24)
  Go version:       go1.21.6
  Git commit:       615dfdf
  Built:            Thu Jan 18 17:12:10 2024
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.6.27
  GitCommit:        a1496014c916f9e62104b33d1bb5bd03b0858e59
 runc:
  Version:          1.1.11
  GitCommit:        v1.1.11-0-g4bccb38
 docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad09

2.2 docker镜像操作

搜索镜像

docker search 仓库|镜像的关键字

获取镜像

docker pull 仓库名/镜像名：标签

镜像加速下载

浏览器访问 阿里云登录 - 欢迎登录阿里云，安全稳定的云计算服务平台 获取镜像加速器配置

mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

查看下载到本地的所有镜像

docker images

docker images
​
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED      SIZE
nginx        latest    ae2feff98a0c   9 days ago   133MB
--------------------------------------------------------------------------------------------
REPOSITORY：镜像属于的仓库；
TAG：镜像的标签信息，标记同一个仓库中的不同镜像；
IMAGE ID：镜像的唯一ID 号，唯一标识一个镜像；
CREATED：镜像创建时间；
VIRTUAL SIZE：镜像大小；
----------------------------------------

查看镜像信息

镜像下载后存放在 /var/lib/docker 。
Docker 相关的本地资源存放在 /var/lib/docker/ 目录下，其中 containers 目录存放容器信息，image 目录存放镜像信息，overlay2 目录下存放具体的镜像底层文件。
查看下载的镜像文件信息
cat /var/lib/docker/image/overlay2/repositories.json

获取镜像的详细信息

docker inspect 镜像ID号

●lowerdir是镜像层，目录或者文件是只读的，其实就是rootfs，image layer可以分很多层，所以对应的lowerdir是可以有多个目录
●upperdir是在lowerdir之上的容器层，这层是可读可写的，在启动一个容器时候会进行创建，所有的对容器数据更改都发生在这里层
●MergedDir是表现层，是容器的挂载点

为本地的镜像添加新的标签

docker tag 名称:[标签] 新名称:[新标签]

为本地的镜像添加新的标签
格式：docker tag 名称:[标签] 新名称:[新标签]
docker tag nginx:latest nginx:web

删除镜像

注意：如果该镜像已经被容器使用，正确的做法是先删除依赖该镜像的所有容器，再去删除镜像。

docker rmi 仓库名称:标签

docker rmi 镜像ID号

存出镜像：将镜像保存成为本地文件

docker save -o 存储文件名 存储的镜像

载入镜像：将镜像文件导入到镜像库中

docker load < 存出的文件

docker load -i 存出的文件

登录官方公有仓库

docker login

推送镜像到公有仓库

push 仓库名/镜像名:标签

默认上传到 docker Hub 官方公共仓库，需要注册使用公共仓库的账号。https://hub.docker.com
可以使用 docker login 命令来输入用户名、密码和邮箱来完成注册和登录。
在上传镜像之前，还需要先对本地镜像添加新的标签，然后再使用 docker push 命令进行上传。
​
docker tag nginx:latest soscscs/nginx:web       #添加新的标签时必须在前面加上自己的dockerhub的username
docker login                                #登录公共仓库
Username：soscscs
password：abc123456
docker push soscscs/nginx:web                   #上传镜像
​

2.3 Docker 容器操作

容器创建：就是将镜像加载到容器的过程。

新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器。

格式：docker create [选项] 镜像

常用选项：

-i：让容器开启标准输入接受用户输入命令 -t：让 Docker 分配一个伪终端 tty -it :合起来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell，-p仅查看容器的ID号

查看容器的运行状态

docker ps -a

docker ps -a            #-a 选项可以显示所有的容器
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND                  CREATED          STATUS    PORTS     NAMES
8b0a7be0ff58   nginx:latest   "/docker-entrypoint.…"   57 seconds ago   Created             inspiring_swanson
​
容器的ID号     加载的镜像     运行的程序               创建时间       当前的状态  端口映射  名称

查看容器的详细信息

docker inspect 容器名|容器ID

启动容器

docker start 容器的ID/名称 docker start 8b0a7be0ff58 docker ps -a

关闭容器

docker stop 容器名|容器ID（发送SIGTERM信号，默认等待10S）

docker kill 容器名|容器ID（发送SIGKILL信号，强制停止容器）

创建并启动容器

docker run [-i -t --name --rm] 镜像名称:标签 [容器启动命令]

docker run 的启动过程：

1）检查本地是否有镜像，如果有则直接使用本地镜像，如果没有则从仓库拉取镜像再创建容器

2）在只读的镜像层上挂在一层可读可写的容器层

3）从docker0网桥给容器分配一个虚拟接口和IP地址

4）使用镜像的默认启动命令或者指定的命令启动容器，直到容器中PID为1的主进程退出为止

可以直接执行 docker run 命令， 等同于先执行 docker create 命令，再执行 docker start 命令。 注意：容器是一个与其中运行的 shell 命令/进程共存亡的终端，命令/进程运行容器运行， 命令/进程结束容器退出。

docker 容器默认会把容器内部第一个进程，也就是 pid=1 的程序作为docker容器是否正在运行的依据，如果docker容器中 pid = 1 的进程挂了，那么docker容器便会直接退出，也就是说Docker容器中必须有一个前台进程，否则认为容器已经挂掉。

当利用 docker run 来创建容器时， Docker 在后台的标准运行过程是：

（1）检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载； （2）利用镜像创建并启动一个容器； （3）分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层； （4）从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中； （5）分配一个地址池中的 IP 地址给容器； （6）执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行。

docker run centos:7 /usr/bin/bash -c ls /
docker ps -a                    #会发现创建了一个新容器并启动执行一条 shell 命令，之后就停止了
​
#在后台持续运行 docker run 创建的容器
需要在 docker run 命令之后添加 -d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行。并且容器所运行的程序不能结束。
​
docker run -d centos:7 /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"
​
docker ps -a                    #可以看出容器始终处于 UP，运行状态
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                  CREATED          STATUS         PORTS     NAMES
2592d3fad0fb   centos:7   "/usr/bin/bash -c 'w…"   2 seconds ago    Up 2 seconds             peaceful_chatelet
​
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash   #创建容器并持续运行容器

在后台持续运行 docker run 创建的容器

需要在 docker run 命令之后添加 -d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行。并且容器所运行的程序不能结束。

docker run -d centos:7 /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"
​
docker ps -a                    #可以看出容器始终处于 UP，运行状态
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                  CREATED          STATUS         PORTS     NAMES
2592d3fad0fb   centos:7   "/usr/bin/bash -c 'w…"   2 seconds ago    Up 2 seconds             peaceful_chatelet
​
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash   #创建容器并持续运行容器

终止容器运行

格式：docker stop 容器的ID/名称
docker stop 2592d3fad0fb
​
docker ps -a

进入到容器

docker exec -it 容器名|容器ID bash|sh

需要进入容器进行命令操作时，可以使用 docker exec 命令进入运行着的容器。
​
格式：docker exec -it 容器ID/名称 /bin/bash
-i 选项表示让容器的输入保持打开；
-t 选项表示让 Docker 分配一个伪终端。
​
docker start 2592d3fad0fb                   #进入容器前，确保容器正在运行
docker exec -it 2592d3fad0fb /bin/bash
ls
exit                #退出容器后，容器仍在运行
docker ps -a
​
docker run -it centos:7 bash      #不加 -d 选项会创建容器后直接进入容器进行交互，但是退出容器，容器也会停止

文件复制

复制到容器中

docker cp 宿主机文件路径 容器名|容器ID：绝对路径

从容器复制文件到主机

docker cp 容器名|容器ID：绝对路径 宿主机文件路径

删除容器

docker rm 容器名|容器ID

容器的导出与导入

用户可以将任何一个 Docker 容器从一台机器迁移到另一台机器。在迁移过程中，可以使用docker export 命令将已经创建好的容器导出为容器快照文件，无论这个容器是处于运行状态还是停止状态均可导出。可将导出文件传输到其他机器，通过相应的导入命令实现容器的迁移。

容器导出

docker export -o 文件名 容器ID/名称

ocker export 容器ID/名称 > 文件名

容器导入

cat 文件名 | docker import – 镜像名称:标签

docker import 文件名 -- 镜像名称:标签

删除容器

格式：docker rm [-f] 容器ID/名称

删除已经终止状态的容器

docker stop 2592d3fad0fb docker rm 2592d3fad0fb

强制删除正在运行的容器

docker rm -f 2592d3fad0fb

批量停止容器

docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker stop "$1}' | bash           #批量停止容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker stop

批量删除所有容器

docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker rm "$1}' | bash             #批量删除所有容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs doc++++++++++++++++++++++++++ker rm

批量删除镜像，删除none镜像

docker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}' | bash           #批量删除镜像
docker images | grep none | awk '{print $3}' | xargs docker rmi     #删除none镜像

批量清理后台停止的容器

docker rm $(docker ps -a -q)

2.4 Docker数据卷容器

创建数据卷

docker run -d -name 容器名 -v 宿主机目录：容器目录（没有会自动创建）[:ro(只能读不能写)] 镜像文件 启动方式

验证数据卷目录是否与宿主机挂载成功，数据是否可以同步

挂载一个容器中的数据到另外一个新的容器

docker run -it --volumes-from 数据来源容器 --name 被导入数据的容器名 镜像文件 启动方式

2.5 容器互联

默认情况下docker容器创建后，对应的容器IP地址可能会改变，这样如果两个容器之间通信就会变得非常麻烦，每次都要修改通信的IP地址。容器互联是通过容器的名称在容器之间建立一条专门的网络通信隧道。简单点说，就是在源容器和接受容器之间建立一条隧道，接受容器可以看到源容器的指定信息。

创建1个容器名为wx

docker run -itd --name wx centos:7 /bin/bash

创建并运行接受容器hyh，使用--link 去连接wx，并测试是否可以ping通

docker run -itd --name hyh --link wx:dsb centos:7 /bin/bash
docker exec -it hyh /bin/bash
ping wx

2.6 查看访问日志

创建的容器必须是映射了端口号的否则无法使用

docker run -d --name test1 -P nginx

不用进入容器内，直接在宿主机进行查看访问日志（只是查看当前容器中进程PID为1的进程日志）

docker log test1