Docker 概念及使用

Docker

是什么？

一次封装，随处使用
解决了运行环境和配置问题软件容器，方便持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。

Docker与虚拟机的区别

虚拟机：就是带环境安装的一种解决方案。
它可以在一种操作系统里面运行另一个操作系统。
Docker
- 由于虚拟机存在缺点，Linux发展出另一种虚拟化技术
- Linux容器不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。有了容器，就可以将软件运行所需要的所有资源打包到一个隔离的容器中。
容器与虚拟机不同，不需要捆绑一整套操作系统
比较
- 传统虚拟技术是虚拟一整套硬件后，在其上运行一个完整的操作系统。
- 而容器内的应用进程直接运行于宿主机的内核，容器没有内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机快的多。
- 每个容器之间相互隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会互相影响，能区分计算资源。
  Docker就是一个缩小版，高度浓缩的Linux系统

Docker安装

在centos安装必须是6.5以上

Docker

容器

docker利用容器(container)独立运行一个或一组应用。容器是用镜像创建的运行实例。

它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是互相隔离的、保证安全的平台。

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。

容器的定义和镜像几乎一模一样，也是一堆层的统一视角，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

仓库

仓库(repository)是集中存放镜像文件的场所

真正要理解的仓库、镜像、容器的概念：

Docker本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。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似乎image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器。image文件可以看做是容器的模板。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。

image文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。
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，也就是容器。
至于仓库，就是放了一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候从仓库中拉下来就可以了。

Docker 镜像是什么？

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时库、环境变量和配置文件。
docker的镜像实际上是由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。
- bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel，bootloader主要引导加载kernel，Linux刚启动是会加载bootfs文件系统，在docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。
- rootfs(root file system),在bootfs上。包含的就是典型Linux系统中的/dev,/proc,/bin,/etc等标准目标和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等。
对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需包含最基本的命令、工具和程序就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供rootfs就行了。由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，因此不同的发行版本可以共用bootfs。

Docker为什么分层？

最大的好处就是-资源共享
比如：有多个镜像从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需要在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

镜像操作命令

docker images
    tag - 镜像标签
    image id：镜像id
    created：镜像创建时间
    size：镜像大小
    
docker images
    -a 列出本地所有镜像
    -q 显示全部镜像id
    -qa 包含空镜像
    
docker images
    --digests 显示摘要信息
    
docker rmi 镜像ID 删除镜像 
docker rmi -f 强制删除镜像 
docker rmi -f $(docker images -q) 删除当前全部镜像

容器操作命令

docker run [options] image [command] [arg] 新建并启动容器
    --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，即启动容器守护式容器；
    -i 以交互式运行容器，通常与-t同时使用
    -t 为容器新分配一个伪终端，同创与-i同时使用；
    -P 随机端口映射；
    -p 指定端口映射，有以下四种格式
        ip：hostPort:containerPort
        ip:containerPort
        hostPort:containerPort
        containerPort
        
退出容器
1.exit 容器停止退出
2.ctrl+p+q 容器不停止退出

docker start 容器ID  -启动容器
docker stop 容器ID   -停止容器
docker kill 容器ID   -强制停止容器

docker rm 容器ID 删除容器
docker rm -f 容器ID 强制删除容器

docker run -d 容器名 -启动守护式容器
docker logs-f-t--tail 5 容器ID 
                        -t 是加入时间戳
                        -f 跟随最新的日志打印
                        --tial 数字显示最后多少条
                        
docker top 容器ID -查看容器进程
docker inspect 容器ID -查看容器内部细节

docker exec -it 容器ID /bin/bash 进入正在运行的容器以命令行交互

制作镜像

docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像
docker commit -m="描述"-a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

Docker 容器数据卷

卷就是目录或文件，存在一个或多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统，因此能够绕过UnionFileSystem提供一些用于持久化存储或共享数据的特性：
- 特点
  - 1.数据卷可在容器之间共享或重用数据
  - 2.卷中的更改可以直接生效
  - 3.数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
  - 4.数据卷的生命周期一致持续到没有容器使用它为止
为了能保存数据在docker中(持久化)
- 1.容器之间数据共享
- 2.数据持久化
  
  docker run -it -v /宿主机绝对路径目录：/容器内目录镜像名
  - 带权限的容器只读不可写
    docker run -it -v /宿主机绝对路径目录：/容器内目录:ro 镜像名

数据卷容器

命名的容器挂载数据卷，其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享，挂载数据卷的容器，称为数据卷容器。
- 容器与容器之间共享
  docker run -it --name dc04 --volumes-from dc03 image(镜像)

DockerFile

镜像模板的描述文件

Dockerfile基础知识

每条保留字指令都必须大写且后面跟随至少一个参数
指令按照从上到下，顺序执行
表示注释
每条指令都会创建一个镜像层，并对镜像进行提交

Docker执行Dockerfile的大致流程

docker从基础镜像运行一个容器
执行一条指令并对容器作出修改
执行类型docker commit的操作提交一个新的镜像层
docker再基于刚才提交的镜像运行一个新容器
执行dockerfile中的下一条指令直到所有指令都执行完成

Docker小总结

从应用软件的角度来看，Dockerfile、Docker镜像与Docker容器分别代表软件的三个不同阶段
Dockerfile是软件的原材料
Docker镜像是软件的交付品
Docker容器则可以认为是软件的运行状态
Dockerfile面向开发，Docker镜像成为交付标准，Docker容器则涉及部署与运维，三者缺一不可，合理充当Docker体系的基石。

DockerFile体系结构(保留字指令)

FROM：基础镜像，当前镜像是基于那个镜像的

MAINTAINER：镜像维护者的姓名和邮箱地址

RUN：容器构件式需要运行的命令

EXPOSE：当前容器对外暴露出的端口

WORKDIR：指定在创建容器后，终端默认登陆的进来工作目录，一个落脚点

ENV：用来构建镜像过程中设置的环境变量

ADD：将宿主机目录下的文件拷贝镜像且ADD命令会自动处理URL和解压tar压缩包

COPY：类似ADD，拷贝文件和目录到镜像中

VOLUME：容器数据卷，用于数据保存和持久化工作

CMD：指定一个容器启动时要运行的命令；Dockerfile中可以有多个CMD命令，但只有最后一个生效，CMD会被docker run之后的参数提替换

ENTRYPOINT：指定一个容器启动时要运行的命令；ENTRYPOINT的目的和CMD一样，都是在指定容器启动程序及参数；（区别：CMD会覆盖，entrypoint会追加）

ONBUILD：类似触发器；当构建一个继承的Dockerfile是运行命令，父镜像在被子继承后父镜像的onbuild呗触发

构建Dockerfile例子

FROM centos
MAINTAINER 作者名字
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
RUN yum -y install vim
RUN yum -y install net-tools
EXPOSE 80
CMD echo $MYPATH
CMD echo "success -------ok"
CMD /bin/bash

docker build -f /mydocker/Dockerfile -t mycentos:1.0 .

安装Mysql

docker search mysql
docker pull mysql
 
- 数据卷
docker run -p 12345:3306 --name mysql\
-v /Users/xingwenhao/xwh/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d\
-v /Users/xingwenhao/xwh/mysql/logs:/logs\
-v /Users/xingwenhao/xwh/mysql/data:/var/lib/mysql\
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456\
-d mysql:latest

- 进入容器
docker exce -it 容器ID /bin/bash

- 备份数据库
docker exec mysql容器ID sh -c 'exec mysqldump --all-databases -uroot -p "123456"'>/xwh/all-databases.sql

安装redis

docker pull redis:3.2

- 启动容器
docker run -p 6379:6379
-v /Users/xingwenhao/xwh/myredis/data:/data\
-v /Users/xingwenhao/myredis/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf\
-d redis:3.2 redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf\
--appendonly yes

- redis-cli
docker exec -it redis容器ID redis-cli

将镜像提交阿里云

docker commit -a 作者 -m "message" 容器ID repository:1.4

Jupyterhun docker 安装过程

docker load patn jupyterhub.tag

# docker run -itd  -p 8000:8000  -v /Users/xingwenhao/jupyterhub/:/home/jupyterhub 容器ID /bin/bash 

# docker exec -it aaf /bin/bash
# jupyterhub
# dc inspect 容器ID
# export LANG=C.UTF-8

Docker 概念及使用

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