docker的原理和基础操作

Docker 概念

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。‘

一个完整的Docker有以下几个部分组成：

1. dockerClient客户端

2. Docker Daemon守护进程

3. Docker Image镜像

4. DockerContainer容器

Docker 与虚拟机的区别：

！！！相同点：
①可在不同的主机之间迁移；
②都具备 root 权限；
③都可以远程控制；
④都有备份、回滚操作。

！！！不同点：

**1、操作系统上：**
docker：在性能上有优势，可以轻易的运行多个操作系统；
虚拟机：可以安装任何系统，但是性能不及容器。

**2、原理：**
docker：和宿主机共享内核，所有容器运行在容器引擎之上，容器并非一个完整的操作系统，所有容器共享操作系统，在进程级进行隔离。
虚拟机：每一个虚拟机都建立在虚拟的硬件之上，提供指令级的虚拟，具备一个完整的操作系统。

**3、优点：**
docker：高效、集中。一个硬件节点可以运行数以百计的的容器，非常节省资源，QoS 会尽量满足，但不保证一定满足。内核由提供者升级，服务由服务提供者管理。
虚拟机：对操作系统具有绝对权限，对系统版本和系统升级具有完全的管理权限。具有一整套的的资源：CPU、RAM 和磁盘。QoS 是有保证的，每一个虚拟机就像一个真实的物理机一样，可以实现不同的操作系统运行在同一物理节点上。

**4、缺点：**
docker：对内核没有控制权限，只有容器的提供者具备升级权限。只有一个内核运行在物理节点上，几乎不能实现不同的操作系统混合。容器提供者一般仅提供少数的几个操作系统。
虚拟机：每一台虚拟机都具有更大的负载，耗费更多的资源，用户需要全权维护和管理。一台物理机上能够运行的虚拟机非常有限。

（3）Docker的使用场景：

1、打包应用程序简化部署；
2、可脱离底层硬件任意迁移；
例：服务器从腾讯云迁移到阿里云。

（4）Docker 核心概念：

镜像
容器
仓库

-------------------------------------------------------------部署19版docker--------------------------------------------------------

 #安装软件包，存储映射等依赖包
yum install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 -y

#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引擎
yum install -y docker-ce

#关闭防火墙，开启docker
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# systemctl start docker

#公有仓库搜索nginx镜像
[root@localhost ~]# docker search nginx
NAME                              DESCRIPTION                                     STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
nginx                             Official build of Nginx.                        12370    #下载次数           [OK]                
jwilder/nginx-proxy               Automated Nginx reverse proxy for docker con…   1703                                    [OK]

#镜像加速
#tee标准输入到daemon.json中，指向阿里云的镜像加速地址
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://8ulga20n.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

#重新加载系统守护进程，重启docker
[root@localhost ~]# cd /etc/docker/
[root@localhost docker]# ls
daemon.json  key.json
[root@localhost docker]# cat daemon.json 
{
  "registry-mirrors": ["https://8ulga20n.mirror.aliyuncs.com"]
}
[root@localhost docker]# systemctl daemon-reload 
[root@localhost docker]# systemctl restart docker

#下载nginx镜像
[root@localhost docker]# docker pull nginx

#查看docker镜像列表
[root@localhost docker]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx #名称           latest #标识          231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

#查看docker，通过id查看详细信息
[root@localhost docker]# docker inspect 231d40e811cd
[
    {
        "Id": "sha256:231d40e811cd970168fb0c4770f2161aa30b9ba6fe8e68527504df69643aa145",
        "RepoTags": [

#修改镜像标签
[root@localhost docker]# docker tag nginx:latest nginx:web
[root@localhost docker]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
nginx               web                 231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

#删除某个镜像
[root@localhost docker]# docker rmi nginx:web 
Untagged: nginx:web
[root@localhost docker]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

#导出镜像
[root@localhost docker]# cd /opt/
[root@localhost opt]# docker save -o nginx nginx:latest 
[root@localhost opt]# ls
containerd  mysql-5.7.20  nginx  rh  school.json  top10.json

#迁移镜像方便第二台docke节点也可用
#第二台docker同样的操作
1
[root@localhost opt]# scp /opt/nginx root@192.168.136.167:/opt/
#导入镜像
[root@localhost opt]# docker load < nginx
831c5620387f: Loading layer  72.48MB/72.48MB
5fb987d2e54d: Loading layer  57.67MB/57.67MB
4fc1aa8003a3: Loading layer  3.584kB/3.584kB
Loaded image: nginx:latest
[root@localhost opt]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

容器管理

#创建容器
[root@localhost opt]# docker create -it nginx:latest /bin/bash
f6be6d4fd3ba040770da758b94b559a5de7d5cd53c661ced6c2a5f27bab3a3cd

#查看容器
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
f6be6d4fd3ba        nginx:latest        "/bin/bash"         18 seconds ago      Created       #创建的状态                          zen_kapitsa

#开启容器
[root@localhost opt]# docker start f6be6d4fd3ba
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS               NAMES
f6be6d4fd3ba        nginx:latest        "/bin/bash"         About a minute ago   Up 8 seconds  #开启状态      80/tcp              zen_kapitsa

#docker run 相当于加载了这个镜像(如果没有这个镜像就会去下载)，还开启docker，还创建了容器
docker run paigeeworld/centos7 /usr/bin/bash -c ls /
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
9cd607702893        paigeeworld/centos7   "/usr/bin/bash -c ls…"   18 seconds ago      Exited (0) 16 seconds ago                       confident_newton
f6be6d4fd3ba        nginx:latest          "/bin/bash"              9 minutes ago       Up 8 minutes                80/tcp              zen_kapitsa

#容器进入
[root@localhost opt]# docker exec it 9cd607702893 /bin/bash

#持续在后台执行
[root@localhost opt]# docker run -d paigeeworld/centos7 /bin/bash -c "while true;do echo hello;done"
ebe894f3fdf8f64d9e1daf24ef957b2f027ca805f8acd9262e1c3572ff3ab08d
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
ebe894f3fdf8        paigeeworld/centos7   "/bin/bash -c 'while…"   5 seconds ago       Up 3 seconds                                   ecstatic_swanson
9cd607702893        paigeeworld/centos7   "/usr/bin/bash -c ls…"   8 minutes ago       Exited (0) 3 minutes ago                       confident_newton
f6be6d4fd3ba        nginx:latest          "/bin/bash"              18 minutes ago    

#容器导出
[root@localhost opt]# docker export ebe894f3fdf8 > nginx_c
[root@localhost opt]# ls
containerd  mysql-5.7.20  nginx  nginx_c  rh  school.json  top10.json

#容器导入，迁移
[root@localhost opt]# scp /opt/nginx_c root@192.168.136.167:/opt/
[root@localhost opt]# cat nginx_c | docker import - nginx:web
sha256:3461d80047f4f5465d8842f52094ee171fb9a259f606862fab607b9f024db2c6
[root@localhost opt]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               web                 3461d80047f4        4 seconds ago       355MB

#删除容器
[root@localhost opt]# docker rmi 231d40e811cd 
Untagged: nginx:latest
Deleted: sha256:231d40e811cd970168fb0c4770f2161aa30b9ba6fe8e68527504df69643aa145
Deleted: sha256:dc8adf8fa0fc82a56c32efac9d0da5f84153888317c88ab55123d9e71777bc62
Deleted: sha256:77fcff986d3b13762e4777046b9210a109fda20cb261bd3bbe5d7161d4e73c8e
Deleted: sha256:831c5620387fb9efec59fc82a42b948546c6be601e3ab34a87108ecf852aa15f
[root@localhost opt]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE

#批量删除容器，关闭的才能删除
#通过awk输出删除第一个位置id
[root@localhost opt]# docker ps -a | awk '{print "docker rm "$1}' | bash
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
ebe894f3fdf8        paigeeworld/centos7   "/bin/bash -c 'while…"   15 minutes ago      Up 15 minutes                           ecstatic_swanson
f6be6d4fd3ba        nginx:latest          "/bin/bash"              33 minutes ago      Up 31 minutes       80/tcp              zen_kapitsa

资源控制

#cpu使用率控制
#设置容器占用cpu资源为20%
[root@localhost docker]# docker run --cpu-quota 20000 nginx:latest

#按比例，权重分配
创建两个容器为c1和c2,若只有这两个容器，设置容器的权重，是的c1和c2的cpu资源占比为33.3%和66.7%
docker run -itd --name c1 --cpu-shares 512 nginx:latest
docker run -itd --name c2 --cpu-shares 1024 nginx:latest
[root@localhost docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
d28b1d73b0ed        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   6 seconds ago       Up 5 seconds               80/tcp              c2
de49e4d6b4f9        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   17 seconds ago      Up 16 seconds              80/tcp              c1
35cb117c9cc7        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   6 minutes ago       Exited (0) 5 minutes ago                       dazzling_goldberg
2286b99c2c6d        nginx:latest        "/bin/bash"              7 minutes ago       Up 7 minutes               80/tcp              flamboyant_booth

#限制容器使用指定的cpu，0，1核心数为2
[root@localhost docker]# docker run --name c3 --cpuset-cpus 0,1 nginx:latest 
[root@localhost docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED              STATUS                      PORTS               NAMES
83e56a65c604        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   About a minute ago   Exited (0) 52 seconds ago                       c3

#对blkio某一块磁盘的读写的限制
--device-read-bps   限制读某个设备的bps（数据量）
--device-write-bps  限制写入某个设备的bps
--device-read-iops  限制读某个设备的ipos（次数）
--device-write-iops  限制写某个设备的ipos

[root@localhost docker]# docker run -d --device-write-bps /dev/sda:30mb nginx:latest 
1a386d9c306baa36c02edda2df793ff673b46f4ace4e5ee5f72177d8cd4a3d42
[root@localhost docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
1a386d9c306b        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   4 seconds ago    

docker数据卷管理

数据管理操作
方便查看容器内产生的数据
多容器间实现数据共享
两种管理方式
数据卷 ：宿主机和容器之间的数据共享
数据卷容器  ：容器和容器之间的数据共享

[root@localhost ~]# docker pull centos

#数据卷
[root@localhost ~]# docker run -v /var/www:/data1 --name web1 -it centos /bin/bash
#-v指定宿主机的目录，：连接容器中的目录，-it，标准型输出，登录终端
[root@e95aad3dee7a /]# ls
bin    dev  home  lib64       media  opt   root  sbin  sys  usr
data1  etc  lib   lost+found  mnt    proc  run   srv   tmp  var
[root@e95aad3dee7a /]# cd data1/
[root@e95aad3dee7a data1]# echo "123" > chen01.txt
[root@e95aad3dee7a data1]# ls
chen01.txt
[root@e95aad3dee7a data1]# exit
exit
[root@localhost ~]# cd /var/www/
[root@localhost www]# ls
chen01.txt
[root@localhost www]# cat chen01.txt 
123

#数据卷容器
[root@localhost www]# docker run --name web100 -v /data1 -v /data2 -it centos /bin/bash
[root@a0687fef8d8f /]# ls
bin    data2  etc   lib    lost+found  mnt  proc  run   srv  tmp  var
data1  dev    home  lib64  media       opt  root  sbin  sys  usr
[root@a0687fef8d8f /]# cd data1
[root@a0687fef8d8f data1]# echo "111" > 111.txt
[root@a0687fef8d8f data1]# cd ../data2/
[root@a0687fef8d8f data2]# echo "222" > 222.txt
[root@a0687fef8d8f data2]# exit
#新容器挂载到我们刚才创建的web100容器，web100提供两个共享目录
[root@localhost www]# docker run -it --volumes-from web100 -it centos /bin/bash
[root@7a360567847b /]# ls
bin    data2  etc   lib    lost+found  mnt  proc  run   srv  tmp  var
data1  dev    home  lib64  media       opt  root  sbin  sys  usr
[root@7a360567847b /]# cd data1/
[root@7a360567847b data1]# ls
111.txt
[root@7a360567847b data1]# cd ../data2/
[root@7a360567847b data2]# ls
222.txt

#端口映射,-P随机映射端口，-p指定自己设置的映射端口 
docker run -d -P httpd:centos
docker run -d -p 23764:80 httpd:centos

容器互联（使用centos镜像）

#创建并运行容器取名为web1，端口号自动映射
docker run -itd -P --name web1 centos /bin/bash 
#创建并运行容器取名web2
docker run -itd -P --name web2 --link web1:web1 centos /bin/bash
进web2容器ping web1
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
ca605a29a8f5        centos              "/bin/bash"         15 seconds ago      Up 11 seconds                           web2
0e46fd7a0f96        centos              "/bin/bash"         42 seconds ago      Up 41 seconds                           web1
[root@localhost ~]# docker exec it ca605a29a8f5 /bin/bash
Error: No such container: it
[root@localhost ~]# docker exec -it ca605a29a8f5 /bin/bash
[root@ca605a29a8f5 /]# ping web1
PING web1 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from web1 (172.17.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.087 ms
64 bytes from web1 (172.17.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.120 ms
64 bytes from web1 (172.17.0.2): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.046 ms
64 bytes from web1 (172.17.0.2): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.060 ms
64 bytes from web1 (172.17.0.2): icmp_seq=5 ttl=64 time=0.051 ms