Docker技术

Docker简介

• 什么是容器

  一种虚拟化的方案

  操作系统级别的虚拟化

  只能运行相同或相似内核的操作系统

• 什么是Docker

  将应用程序自动部署到容器

• Docker的目标

  提供简单轻量的建模方式

  职责的逻辑分离

  快速高效的开发生命周期

  鼓励面向服务的架构

• Docker的使用场景

  使用Docker容器开发、测试、部署服务

  创建隔离的运行环境

  搭建测试环境

  PaaS

  SaaS

  高性能、超大规模的宿主机部署

Docker的基本组成

• Docker客户端/守护进程

• Docker Image镜像

  容器的基石

  层叠的只读文件系统

  联合加载

• Docker Container容器

  通过镜像启动

  启动和执行阶段

  写时复制

• Docker Registry仓库

  公有

  私有

  Docker Hub

Docker安装与配置

• 安装Docker维护的版本

  sudo apt-get install -y curl
  curl -sSL https://get.docker.com/ubuntu/ | sudo sh
  

• 使用非root用户

  sudo groupadd docker
  sudo gpasswd -a 用户名 docker
  sudo service docker restart
  

• 在Windows中安装Docker

  Boot2Docker for Windows

  • Boot2Docker Linux ISO
  • Virtualbox
  • MSYS-git
  • 管理工具

容器的基本操作

• 启动容器

  docker run IMAGE [COMMAND][ARG...] run 在新容器中执行命令
  

• 启动交互式容器

  docker run -i -t IMAGE /bin/bash
  

• 查看容器

  docker ps -a 显示所有容器
  docker ps -l 显示最近创建的容器
  docker inspect [ID/Name] 显示容器详细信息
  

• 自定义容器名

  docker run --name=自定义名 -i -t IMAGE /bin/bash
  

• 重新启动停止的容器

  docker start [-i] 容器名
  

• 删除停止的容器

  docker rm 容器名
  

守护式容器

• 什么是守护式容器

  能够长期运行

  没有交互式会话

  适合运行应用程序和服务

• 以守护形式运行容器

  docker run -i -t IMAGE /bin/bash
  Ctrl+P Ctrl+Q
  

• 附加到运行中的容器

  docker attach 容器名
  

• 启动守护式容器

  docker run -d 镜像名 [COMMAND][ARG...]
  

• 查看容器日志

  docker logs [-f] [-t] [--tail]
  

• 查看容器内进程

  docker top 容器名
  

• 在运行的容器内启动新进程

  docker exec [-d][-i][-t] 容器名 [COMMAND][ARG...]
  

• 停止守护式容器

  docker stop 容器名 等待停止
  docker kill 容器名 立刻停止
  

在容器中部署静态网站

• 设置容器端口映射

  run [-P] [-p]

• Nginx部署流程

  1. 创建映射80端口的交互式容器
  2. 安装Nginx
  3. 安装文本编辑器Vim
  4. 创建静态页面
  5. 修改Nginx配置文件
  6. 运行Nginx
  7. 验证网站访问

  docker run -p 80 --name web -i -t ubuntu /bin/bash
  apt-get update
  apt-get install -y nginx
  apt-get install -y vim
  mkdir -p /var/www/html
  cd /var/www/html
  vim index.html
  whereis nginx
  vim /etc/nginx/sites-available/default
  nginx
  ps -ef
  docker ps
  curl http://127.0.0.1:32769
  

查看和删除镜像

• 镜像的存储地址

  /var/lib/docker
  

• 列出镜像

  docker images [OPTSIONS] [REPOSITORY]
  

• 查看镜像

  docker inspect [OPTIONS] CONTAINER|IMAGE [CONTAINER|IMAGE...]
  

• 删除镜像

  docker rmi [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]
  

获取和推送镜像

• 查找镜像

  Docker Hub

  docker search [OPTIONS] TERM 
  最多显示25结果
  

• 拉取镜像

  docker pull [OPTIONS] NAME [:TAG]

• 使用--registry-mirror选项

  1. 修改：/etc/docker

  2. 添加：DOCKER_OPTS = "--registry-mirror=镜像地址"

     https://daocloud.io

构建镜像

• 保存对容器的修改，并再次使用
• 自定义镜像的功能
• 以软件的形式打包并分发服务及其运行环境

• 使用commit构建镜像

  docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
  

• 使用Dockerfile构建镜像

  1. 创建Dockerfile
  2. 使用docker build命令

  docker build [OPTIONS] PATH | URL
  

  # 过程
  mkdir -p dockerfile/df_test1
  cd dockerfile/df_test1
  vim Dockerfile
  docker build -t='yanwu/df_test1' .
  

Docker的C/S模式

• Remote API
• 连接方式

Docker守护进程的配置和操作

• 查看守护进程

  ps -ef | grep docker
  systemctl status docker
  

• 使用service命令管理

  sudo service docker start
  sudo service docker stop
  sudo service docker restart
  

• Docker的启动选项

  docker -d [OPTIONS]

• 启动配置文件

  /etc/default/docker

Docker的远程访问

• 环境准备
  1. 第二台安装Docker的服务器
  2. 修改Docker守护进程启动选项，区别服务器
  3. 保证Client API与Server API版本一致

Dockerfile指令

• FROM

  FROM <image> #image已存在的镜像
  FROM <image>:<tag>
  

• MAINTAINER <name>

  指定镜像的作者信息，包含镜像的所有者和联系信息

  Dockerfile指令详解

Dockerfile构建过程

Docker容器的网络连接

Docker容器的网络基础

ifconfig

• docker0 linux虚拟网桥

  linux虚拟网桥的特点：

  • 可以设置IP地址
  • 相当于拥有一个隐藏的虚拟网卡

  sudo apt-get install bridage-utils
  sudo brctl show
  

• 自定义docker0

  sudo ifconfig docker0 192.168.200.1 netmask 255.255.255.0
  

• 自定义虚拟网桥

  sudo brctl addbr br0
  sudo ifconfig br0 192.168.100.1 netmask 255.255.255.0
  

  更改docker守护进程的启动配置

Docker容器的互联

• 允许所有容器互联
• 拒绝容器间互联
• 允许特定容器间的连接

• 环境准备

  FROM ubuntu:14.04
  RUN apt-get update
  RUN apt-get install -y inetutils-ping
  RUN apt-get install -y nginx
  RUN apt-get install -y curl
  EXPOSE 80
  CMD /bin/bash
  

• 允许所有容器间连接

  docker run --link [容器名]:[别名] IMAGE [COMMAND]
  docker run -it --name cct3 --link=cct1:webtest yanwu/cct
  

• 拒绝所有容器间连接

  修改daemon.js

• 允许特定容器间的连接

  修改daemon.js

Docker容器与外部网络的连接

• ip_forward
• iptables
• 允许端口映射访问
• 限制IP访问容器

• 守护进程配置--ip-forward

  --ip-forward=true 数据转发开启

  查看数据转发情况

  sysctl net.ipv4.conf.all.forwarding
  

• iptables包过滤防火墙

  主要使用到filter表，包含：

  • INPUT
  • FORWARD
  • OUTPUT

  sudo iptables -L -n # 查看filter表
  
  Chain DOCKER (1 references)
  target     prot opt source               destination
  # 允许外部访问
  ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            172.17.0.5           tcp dpt:80
  
  # 禁止某IP访问目标IP
  sudo iptables -I DOCKER -s 10.211.55.3 -d 172.17.0.5 -p TCP --dport 80 -j DROP
  
  target     prot opt source               destination 
  # 被禁止IP
  DROP       tcp  --  10.211.55.3          172.17.0.5           tcp dpt:80
  ACCEPT     tcp  --  0.0.0.0/0            172.17.0.5           tcp dpt:80
  

Docker容器的数据管理

• Docker容器的数据卷
• Docker的数据卷容器
• Docker数据卷的备份与还原

Docker容器的数据卷

• 什么是数据卷

  • 数据卷是经过独特设计的目录，可以绕过联合文件系统(UFS)，为一个或多个容器提供访问
  • 数据卷设计的目的，在于数据的永久化，它完全独立于容器的生存周期，因此，Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷，也不会存在类似的垃圾收集机制，对容器引用的数据卷进行处理

• 数据卷的特点

  • 数据卷在容器启动时初始化，如果容器使用的镜像在挂载点包含了数据，这些数据会拷贝到新初始化的数据卷中
  • 数据卷可以在容器之间共享和重用
  • 可以对数据卷里的内容直接进行修改
  • 数据卷的变化不会影响镜像的更新
  • 卷会一直存在，即使挂载数据卷的容器已经被删除

• 为容器添加数据卷

  sudo docker run -v ~/container_data:/data -it ubuntu /bin/bash
  

• 为数据卷添加访问权限

  sudo docker run -v ~/datavolume:/data:ro -it unbuntu /bin/bash # 只读
  

• 使用Dokerfile构建包含数据卷的镜像

  VOLUME ["/data"]
  

Docker的数据卷容器

• 什么是数据卷容器

  命名的容器挂载数据卷，其他容器通过挂载这个容器实现数据共享，挂载数据卷的容器，就叫做数据卷容器

• 挂载数据卷容器的方法

  docker run --volumes-from [CONTAINER NAME]
  

数据卷的备份和还原

• 数据备份方法

  docker run --volumes-from [container name] -v $(pwd):/backup ubuntu
  tar cvf/backup/backup.tar [container data volume]
  

  docker run --volumes-from dvt5 -v ~/backup:/backup --name dvt10 ubuntu tar cvf /backup/dvt5.tar /datavolume1
  
  ls backup
  

• 数据还原

  docker run --volumes-from [container name] -v $(pwd):/backup ubuntu
  tar xvf /backup/backup.tar [container data volume]
  

Docker容器的跨主机连接

• 使用网桥实现跨主机容器连接
• 使用Open vSwitch实现跨主机容器连接
• 使用weave实现跨主机容器连接