Docker介绍

Docker是通过内核虚拟化技术（namespaces及cgroups等）来提供容器的资源隔离与安全保障等。由于Docker在操作系统层实现隔离，所以Docker容器在运行时，不需要类似虚拟机（VM）额外的操作系统开销，提高资源利用率。

Docker运行结构

Docker是一个C/S结构的项目，有Docker Client、RESTAPI、Docker Server、images、container、 volumes、network组成。

  • Docker Client：Docker客户端命令工具。
  • REST API：提供标准的RESTful接口。
  • Docker Server:：Docker daemon的主要组成部分，接收用户从Docker Client调用REST API发送过来的请求。
  • images：docker镜像，是Docker run的原材料。
  • container: Docker运行的内容，是独立存在的。
  • data volumes: 通过数据挂载的方式，实现数据共享；
  • network：用户容器与外部、容器之间的通信，常用的方法有端口映射、link等。

Docker的优点：

  • 灵活：即使是复杂的应用程序也可封装。
  • 轻量级：容器利用并共享主机内核。
  • 便携式：您可以在本地构建，部署到云上并在任何地方运行。
  • 可扩展性：您可以增加和自动分发容器副本。
  • 可堆叠：您可以垂直堆叠服务并及时并及时堆叠服务。

主机虚拟化和容器的区别

一个容器中运行原生Linux和共享主机与其它容器的内核，它运行一个独立的进程，不占用任何其它可执行文件的内存，使其轻量化。相比之下，虚拟机(VM)运行一个完整的“客户”操作系统，通过虚拟机管理程序虚拟访问主机资源。一般来说，虚拟机提供的环境比大多数应用程序需要的资源多。

虚拟机

虚拟机(virtual machine)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种操作系统，比如在Windows系统里面运行Linux系统。应用程序对此毫无感知，因为虚拟机看上去跟真丝系统一模一样，而对于底层系统来说，虚拟机就是一个普通文件，不需要了就删掉，对其它部分毫无影响。

虚拟机的缺点：

  • 资源占用多： 虚拟机会独占一部分内存和硬盘空间。它运行的时候，其他程序就不能使用这些资源了。哪怕虚拟机里面的应用程序，真正使用的内存只有1M，虚拟机依然需要几百MB的内容才能运行。
  • 冗余步骤多： 虚拟机是完整的操作系统，一些系统级别的操作步骤，往往无法跳过，比如用户登录。
  • 启动慢： 启动操作系统需要多久，启动虚拟机就需要多久。可能要等几分钟，应用陈故乡才能真正运行。

容器

由于虚拟机存在这个缺点，Linux发展出了另一种虚拟化技术：Linux容器(Linux Containers,缩写为LXC)。 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。或者说，在正常进程的外面套了一个保护层。对于容器里面的进程来说，它接触到的各种资源都是虚拟的，从而实现与底层系统的隔离。由于容器是进程级别的，相比虚拟机又很多优势。

  • 启动快： 容器里面的应用，直接就是底层系统的一个进程，而不是虚拟机内部的进程。所以，启动容器相当于启动本机的一个进程，而不是启动一个操作系统，速度就快很多。
  • 资源占用少： 容器只占用需要的资源，不占用那些没有用到的资源；虚拟机由于是完整的操作系统，不可避免要占用所以资源。另外，多个容器可以共享资源，虚拟机都是独享资源。
  • 体积小： 容器只要包含用到的组件即可，而虚拟机是整个操作系统的打包，所以容器文件比虚拟机文件要小很多。总之，容器有点像轻量级的虚拟机，能够提供虚拟化的环境，但是成本开销小得多。

Docker与OpenStack对比

类别DockerOpenStack
部署难度非常简单组件多，部署复杂
启动速度秒级分钟级
执行性能和物理系统几乎一致VM会占用一些资源
镜像体积镜像是MB级别虚拟机镜像GB级别
管理效率管理简单组件相互依赖，管理复杂
隔离性隔离性高彻底隔离
可管理性单进程、不建议启动SSH完整的系统管理
网络连接比较弱借助Neutron可以灵活组件各类网络架构

Docker安装部署

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
# 环境准备
yum install -y yum-utils
# 官方yum仓库
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

# 建议使用国内Yum源
cd /etc/yum.repos.d/
wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装docker
 yum list docker --show-duplicates
 yum install -y docker-ce
# 配置镜像加速
 
sudo mkdir -p /etc/docker 
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF' 
{
    "registry-mirrors": ["https://l2v84zex.mirror.aliyuncs.com"]
	"bip": "172.0.110.1/24"   #建议docker IP与主机IP有关联。
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

Docker基础命令操作

获取镜像

1
2
3
4
docker search centos
docker pull centos:6.9
docker pull centos:7.5.1804
docker pull nginx

查询镜像

1
2
3
docker images
docker images -q 
docker inspect ID/name:tag

删除镜像

1
2
3
docker rmi  IID 
docker rmi `docker images -q`
docker rmi $(docker images -q)

导入导出镜像

1
2
docker image save nginx >/opt/nginx.tar.gz
docker image load -i /opt/nginx.tar.gz

容器体验

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
docker run hello-world
docker run -it --name="test_docker"  9f38484d220f /bin/bash
docker run -d -p 8080:80 --name="discuz" nginx:1.14

--name="新容器名称"    # 为容器启一个名称
-d        # 后台运行容器,并返回容器ID,也就是启动守护士容器
-i        # 以交互模式运行容器,通常与-t同时使用.
-t        # 为容器重新分配一个伪终端(tty),通过与-i同时使用
-P        # 随机端口映射 [大写P]
-p        # 端口映射 [小写P]
-v        # 数据卷 加参数 ro:容器内的目录只读,不可写 
            # /宿主机绝对路径目录:/容器内目录[:ro] 镜像名

守护式启动

1
2
3
4
5
6
7
8
9
## 1.交互式启动容器+Ctrl+p+q
docker run  -it --name "testnginx" nginx /bin/bash
加ctrl+p+q
docker attach testnginx 

## 2.死循环
docker run  --name testnginx1  -d nginx /bin/sh -c "while true ;do echo hello world; sleep 1;done"3.服务前台运行
sshd -D  
nginx -g ""

容器网络访问

1
2
3
4
5
6
7
8
9
## 指定映射(docker 会自动添加一条iptables规则来实现端口映射)
    -p hostPort:containerPort
    -p ip:hostPort:containerPort 
    -p ip::containerPort(随机端口)
    -p hostPort:containerPort/udp
    -p 81:80 –p 443:443

##随机映射
    docker run -P 80（随机端口）

容器的其他管理

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
docker ps -a  -q -l
docker top testxx
docker inspect
docker attach 容器ID|容器名称（工具类）配合ctrl+p+q，退出容器会销毁容器。
docker exec  -i -t  容器ID|容器名称 /bin/bash(服务类）,一般是做服务类容器调试用(类似ssh服务，退出容器不会销毁)。
docker exec -it  centos6.9   /bin/bash
docker logs testxx  查询日志
docker logs -t testxx
docker logs -tf testxx
docker logs -tf  --tail 10 testxx
docker logs -tf  --tail 0 testxx
-t            # 加入的时间戳
-f            # 跟随最新的日志打印
--tail 行数  # 输出最后几行的日志

数据卷管理

1
2
3
4
5
6
7
8
docker run -d -p 8083:80 --name "http8083" -v /opt/Volume/httpd:/usr/local/apache2/htdocs httpd 

docker run -d -p 8084:80 --name "http8084" -v /opt/Volume/httpd:/usr/local/apache2/htdocs httpd

[root@docker httpd]# curl 10.0.0.110:8083
test volume
[root@docker httpd]# curl 10.0.0.110:8084
test volume

数据卷容器

1
2
3
4
5
6
7
8
9
docker run -it  --name "httpd_volumes" -v /opt/Volume/httpd_volume/conf:/usr/local/apache2/conf -v /opt/Volume/httpd_volume/html:/usr/local/apache2/htdocs centos:6.9 /bin/bash
ctrl p q
拷贝数据到数据卷中
/opt/Volume/httpd_volume/html
/opt/Volume/httpd_volume/conf
docker  cp  DOCKERNAME:/opt/a.txt  /opt
从给定容器装载所有卷
docker run -d  -p 8085:80 --volumes-from  httpd_volumes --name "http8085"  httpd
docker run -d  -p 8086:80 --volumes-from  httpd_volumes --name "http8086"  httpd