Docker容器原理及部署（已排坑）

Docker基本管理

本章结构

1.Docker核心概念
2.Docker镜像操作
3.Docker容器操作
4.Docker资源控制
5.Docker数据卷管理

Docker概述

Docker是什么?

1.是一种轻量级的“虚拟机”
2.在Linux容器里运行应用的开源工具

Docker与虚拟机的区别

参考案例指导文档表1-1

Docker的使用场景（spring clond微服务）

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

Docker的核心概念及安装方式

Docker核心概念

1.镜像
2.容器
3.仓库（共有，私有）

CentOS安装Docker的两种方式

1.使用CURL获得Docker的安装脚本进行安装
2.使用YUM仓库来安装Docker

Demo：在CentOS 7-4上安装Docker

[root@localhost ~]# yum install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 -y
[root@localhost ~]# yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
[root@localhost ~]# ls /etc/yum.repos.d/
CentOS-CR.repo    CentOS-fasttrack.repo  CentOS-Sources.repo  docker-ce.repo
#此时会显示docker的镜像源
[root@localhost ~]# yum install -y docker-ce
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# systemctl start docker.service
[root@localhost ~]# systemctl enable docker.service
[root@localhost ~]# docker search nginx     #搜索nginx镜像
NAME                              DESCRIPTION                                     STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
nginx                             Official build of Nginx.                        12375               [OK]
jwilder/nginx-proxy               Automated Nginx reverse proxy for docker con…   1704                                    [OK]
richarvey/nginx-php-fpm           Container running Nginx + PHP-FPM capable of…   749                                     [OK]
linuxserver/nginx                 An Nginx container, brought to you by LinuxS…   84     
......以下省略多项
#显示出的仓库中的镜像按星级进行排名，星级越高，下载人数越多，自然就越靠谱
[root@localhost ~]# docker pull nginx
#此时我们不使用加速进行下载
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
000eee12ec04: Downloading  3.083MB/27.09MB
eb22865337de: Downloading  1.703MB/23.74MB
bee5d581ef8b: Download complete
#此时速度会非常慢，有时候甚至会出现卡顿

#此时我们可以在此处做一个优化操作就是：镜像加速

`此命令可以在阿里云的官网上搜索“官方镜像加速”从而获取到自己的命令代码（需要先注册阿里云平台的账号）`
`找到控制台，登陆后找到左侧的“产品与服务”，再找到“容器镜像服务”，再找到左侧的“镜像加速器”，在“操作文档”中选择自己的系统，此处我们需要选择“CentOS”，就可以找到自己账号生成的镜像加速配置文件`

[root@localhost ~]# tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://w1ogxqvl.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]# systemctl restart docker
[root@localhost ~]# docker pull nginx
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
000eee12ec04: Pull complete
eb22865337de: Pull complete
bee5d581ef8b: Pull complete
Digest: sha256:50cf965a6e08ec5784009d0fccb380fc479826b6e0e65684d9879170a9df8566
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest
#此时很快就可以下载完成了

[root@localhost ~]# docker images               #查看下载下来的镜像
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

Docker容器操作

创建容器：

docker create [选项]镜像运行的程序

-i让容器的标准输入保持打开
-t 让Docker分配一个伪终端

查看容器运行状态：

docker ps [选项]

-a列出最近一次启动的容器

启动容器：

docker start容器的ID/名称

创建容器并启动执行shell命令：

docker run [选项]镜像运行的程序执行的命令

-d在后台进行运行

终止容器：

docker stop容器的ID/名称

进入容器：

docker exec [选项]容器的ID/名称/bin/bash

导出容器：

docker export容器的ID/名称>文件名

导入容器：

cat文件名| docker import -生成的镜像名称:标签

删除容器：

docker rm [选项]容器的ID/名称

Demo：基础操作

[root@localhost ~]# docker inspect 231d40e811cd             #查看镜像信息
[
    {
        "Id": "sha256:231d40e811cd970168fb0c4770f2161aa30b9ba6fe8e68527504df69643aa145",
        "RepoTags": [
            "nginx:latest"
        ],
        "RepoDigests": [
......以下省略多行

[root@localhost ~]# docker tag nginx:latest nginx:web       #重新定义标签
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
nginx               web                 231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
[root@localhost ~]# docker images | grep nginx
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
nginx               web                 231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

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

#存出镜像
[root@localhost ~]# cd /opt/
[root@localhost opt]# ls
containerd  rh
[root@localhost opt]# docker save -o nginx nginx:latest
[root@localhost opt]# ls
containerd  nginx  rh
[root@localhost opt]# ls -lh
总用量 125M
drwx--x--x. 4 root root   28 12月 24 11:01 containerd
-rw-------. 1 root root 125M 12月 24 11:17 nginx
drwxr-xr-x. 2 root root    6 3月  26 2015 rh

Demo：导入操作

需要再打开另外一台虚拟机CentOS 7-5，并安装Docker引擎：

[root@localhost ~]# docker images               #此时Docker镜像是空的
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE

再回到CentOS 7-4，将之前导出的nginx文件导入到另一台虚拟机上：

[root@localhost opt]# scp /opt/nginx root@192.168.18.145:/opt/
The authenticity of host '192.168.18.145 (192.168.18.145)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:mTT+FEtzAu4X3D5srZlz93S3gye8MzbqVZFDzfJd4Gk.
ECDSA key fingerprint is MD5:fa:5a:88:23:49:60:9b:b8:7e:4b:14:4b:3f:cd:96:a0.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.18.145' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.18.145's password:
nginx                                                        100%  124MB 124.0MB/s   00:01

再回到CentOS 7-5上进行查看操作：

[root@localhost ~]# cd /opt/
[root@localhost opt]# ls
containerd  nginx  rh
[root@localhost opt]# docker load  < nginx              #导入过程
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             #查看镜像
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

Demo：容器的操作

[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
[root@localhost opt]# docker create -it nginx:latest /bin/bash        #容器创建
82013604d57b7e0cbad870b367ca241579581a3c34d977aec58157a89fe9188e
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
82013604d57b        nginx:latest        "/bin/bash"         18 seconds ago      Created                                 laughing_robinson
[root@localhost opt]# docker start 82013604d57b             #启动
82013604d57b
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
82013604d57b        nginx:latest        "/bin/bash"         2 minutes ago       Up 20 seconds       80/tcp              laughing_robinson
#此时状态为up，端口为80

[root@localhost opt]# docker search centos7
[root@localhost opt]# docker pull paigeeworld/centos7
[root@localhost opt]# docker images
REPOSITORY            TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx                 latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
paigeeworld/centos7   latest              4cbe7aa905e7        5 years ago         382MB
[root@localhost opt]# docker create -it paigeeworld/centos7 /bin/bash
fe74e5e0e354e855f76b2edc043358c71f9a2e99d10ac3875c610e1fd9dac4d7
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"         8 seconds ago       Created                                 trusting_satoshi
#此时只是Created创建好的状态
[root@localhost opt]# docker start fe74e5e0e354             #启动
fe74e5e0e354
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS               NAMES
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"         About a minute ago   Up 11 seconds                           trusting_satoshi
82013604d57b        nginx:latest          "/bin/bash"         8 minutes ago        Up 6 minutes        80/tcp              laughing_robinson
#此时是Up开启的状态

Demo：对于开启的容器进行命令操作

[root@localhost opt]# docker run paigeeworld/centos7 /usr/bin/bash -c ls /
#查看镜像根目录下有哪些文件
bin
boot
dev
etc
home
lib
lib64
lost+found
media
mnt
opt
proc
root
run
sbin
srv
sys
tmp
usr
var
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED              STATUS                          PORTS               NAMES
d04961e9862f        paigeeworld/centos7   "/usr/bin/bash -c ls…"   About a minute ago   Exited (0) About a minute ago                       frosty_pare
#docker run = 镜像做了create然后start，再进入到容器中执行了ls，最后执行了stop

此时我们再对没有此镜像的CentOS 7-5 执行相同操作，看看有何不同：

它会先找仓库进行下载，再创建容器，再启动容器 ，在执行ls命令，最后再stop，过程一气呵成（过程如下图）

#进入容器
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
d04961e9862f        paigeeworld/centos7   "/usr/bin/bash -c ls…"   15 minutes ago      Exited (0) 15 minutes ago                       frosty_pare
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              22 minutes ago      Up 21 minutes                                   trusting_satoshi
82013604d57b        nginx:latest          "/bin/bash"              30 minutes ago      Up 28 minutes               80/tcp              laughing_robinson
[root@localhost opt]# docker exec -it fe74e5e0e354 /bin/bash        #选择运行的容器进入环境
bash-4.2# ls /
bin   dev  home  lib64       media  opt   root  sbin  sys  usr
boot  etc  lib   lost+found  mnt    proc  run   srv   tmp  var
bash-4.2# exit
exit

#终止运行
[root@localhost opt]# docker stop fe74e5e0e354              #停止
fe74e5e0e354
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                       PORTS               NAMES
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              25 minutes ago      Exited (137) 4 seconds ago                       trusting_satoshi
#此时状态为退出

Docker资源控制

限制CPU使用速率：

1.通过--cpu-quota选项来限制CPU的使用率
2.通过修改配置文件cpu.cfs_quota_us实现

多任务按比例分享CPU：（其中数字为权重）

docker run --cpu-shares 1024容器A
docker run --cpu-shares 1024容器B
docker run --cpu-shares 2048容器C

使用--cpuset-cpus选项限制CPU内核使用权

Demo1：CPU使用率控制

[root@localhost ~]# docker run --cpu-quota 20000 nginx:latest
#该容器在电脑中所占资源只有20%，如果没有设置它就会对别的资源进行抢占

[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
e1e8a4aef629        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   5 seconds ago       Up 4 seconds               80/tcp              strange_dubinsky
#此时会显示一个新的进程（需要新开一个终端进行查看）

[root@localhost ~]# cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/
[root@localhost docker]# ls
cgroup.procs           cpu.shares
cpuacct.stat           cpu.stat
cpuacct.usage          e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67
#此时会在配置文件的目录下找到以’e1e8a4aef629’开头的配置文件
[root@localhost docker]# cd e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67
[root@localhost e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67]# ls
cgroup.clone_children  cpuacct.usage         cpu.rt_period_us   notify_on_release
cgroup.event_control   cpuacct.usage_percpu  cpu.rt_runtime_us  tasks
cgroup.procs           cpu.cfs_period_us     cpu.shares
cpuacct.stat           cpu.cfs_quota_us      cpu.stat
[root@localhost e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67]# cat cpu.cfs_quota_us     #此quota文件可以设置上限值
20000

Demo2：按比例分配

[root@localhost docker]# docker pull paigeeworld/centos7
#需要再下载一个cento7的镜像
[root@localhost docker]# docker images
REPOSITORY            TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx                 latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
paigeeworld/centos7   latest              4cbe7aa905e7        5 years ago         382MB

`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，使得c1和c2的CPU资源占比为33.3%和66.7%`
[root@localhost docker]# docker run -itd --name cl --cpu-shares 512 paigeeworld/centos7
ab596821561386ec6519652606b79b363e548f29ad2c289480f7a577e8f5803b
[root@localhost docker]# docker run -itd --name c2 --cpu-shares 1024 paigeeworld/centos7
462562fbf8ba7614328c3afde41bcc466dd329fbfe79317b5ec0e6e5cefde71d

[root@localhost docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
462562fbf8ba        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              35 seconds ago      Up 34 seconds                                   c2
ab5968215613        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              36 seconds ago      Up 36 seconds                                   cl
#此时就会产生cl和c2两个新的容器了，分别占用1/3和2/3

Demo3：限制容器使用指定的CPU

[root@localhost docker]# docker run --name c3 --cpuset-cpus 0,1 paigeeworld/centos7
#此时可以使用到两个核心数资源

Demo4：内存使用限制

[root@localhost docker]# docker run --name c4 -m 512m paigeeworld/centos7
[root@localhost docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
580c4e066308        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              3 seconds ago       Exited (0) 2 seconds ago                        c4

Demo4：对blkio的限制

--device-read-bps:限制读某个设备的bps(数据量)  
[root@localhost dev]# docker run -d --device-read-bps /dev/sda:30mb paigeeworld/centos7
627b05085a2305f5e2ef5a3725458e25b85441c8e400402f72f562fb71813ab1

--device-write-bps:限制写入某个设备的bps(数据量) 
例:docker run -d --device-write-bps /dev/sda:30mb paigeeworld/centos7

--device-read-iops:限制读某个设备的iops (次数)
--device-write-iops:限制写入某个设备的iops (次数)

Docker的数据管理

数据管理操作：

1.方便查看容器内产生的数据
2.多容器间实现数据共享

两种管理方式：

1.数据卷
2.数据卷容器

数据卷：直接在centos上添加，可实现数据共享，实现的是宿主和容器之间的数据共享

数据卷容器：容器之间实现共享，和宿主机没有关系，A容器中的a目录与B容器上的d目录实现数据共享

数据卷

数据卷是一个提供容器使用的特殊目录

创建数据卷：

docker run -d -v /data1 -v /data2 --name web
httpd:centos

挂载主机目录作为数据卷：

docker run -d -v /var/www:/data1 --name web-1
httpd:centos

数据卷容器

1.数据卷容器就是一个普通的容器

2.挂载web容器中的数据卷到新的容器

docker run -it --volumes-from web --name db1
httpd:centos /bin/bash