Docker

Docker 是一个开源软件的容器引擎软件。

简介

时间轴

• 2013年3月13日，发布初始版本。

虚拟机与容器

虚拟机可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，但虚拟机，资源占用多，启动慢。

容器是操作系统层虚拟化，容器化的优势在于占用服务器空间少，通常几秒内即可引导。

Docker 是一种容器的管理方式。下文的容器主要指Docker的容器。

安装

CentOS

官网建议安装在CentOS 7及以上的系统。如果之前有安装docker，先卸载之前版本。三种安装方法：

• 添加Docker源进行安装，安装和升级方便，这是推荐的方法。
• 下载RPM软件包，手动安装。
• 官方一键安装脚本，一些测试和开发用户会选择这种方法。

方法一，添加Docker源进行安装：

#安装所需的软件包
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

#安装containerd.io软件包，不然会报错requires containerd.io >= 1.2.2-3
sudo yum install https://download.docker.com/linux/fedora/30/x86_64/stable/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.fc30.x86_64.rpm

#设置官网的稳定版仓库源
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

#可选，体验版和测试版默认是关闭的，可以通过命令打开，详细见文档。

#安装最新版本的docker CE
sudo yum install docker-ce

#启动守护进程
sudo systemctl start docker

也可以使用dnf命令安装，dnf为下一代yum命令。

sudo dnf -y install dnf-plugins-core
sudo dnf install https://download.docker.com/linux/fedora/30/x86_64/stable/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.fc30.x86_64.rpm
sudo dnf config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
sudo dnf install docker-ce
sudo systemctl start docker

方法二，下载RPM包，离线安装：

#在联网的计算机下载RPM软件包，从官网地址选一个版本下载：https://download.docker.com/linux/fedora/
#比如：docker-ce-cli-19.03.4-3.fc31.x86_64.rpm

#复制到计算机的某个目录，执行安装
sudo dnf -y install docker-ce-cli-19.03.4-3.fc31.x86_64.rpm

#启动守护进程
sudo systemctl start docker

方法三，使用脚本安装： Docker提供脚本安装方式，快捷安装。

#下载脚本
curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
#运行脚本安装
sudo sh get-docker.sh

#如果以非root用户使用docker（推荐）， 需要添加一个用户到'docker'用户组中
#查看是否添加成功，如果添加当前登录的用户，需要重新登录，组权限才会生效。
sudo usermod -aG docker your-user-name

#查看是否安装成功
docker --version

了解更多 >> Docker文档-centos安装Docker引擎

Ubuntu

Ubuntu安装Docker也有三种方法，与CentOS安装docker类似。

方法一，添加Docker源进行安装：

#获取apt可用最新列表
sudo apt-get update
#使用apt安装下列软件包
sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg-agent \
    software-properties-common
#添加docker官方GPG密钥，验证密钥指纹9DC8 5822 9FC7 DD38 854A E2D8 8D81 803C 0EBF CD88
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88
#添加docker的稳定源
sudo add-apt-repository \
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
   $(lsb_release -cs) \
   stable"

#获取apt可用最新列表
sudo apt-get update
#安装最新版的Docker CE
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

#检验是否安装成功
sudo docker run hello-world
#使用非root用户使用docker，可以将用户添加到docker组：
sudo gpasswd -a ${USER} docker  #将当前用户添加到docker组，重新登录后生效
sudo usermod -aG docker your-user  #将其他用户添加到docker组

了解更多 >> Docker文档-Ubuntu安装Docker CE

镜像

镜像(Image)是只读文件，容器是运行在镜像之上，运行容器时会复制镜像然后启动。镜像的一些属性：

• REPOSITORY：表示镜像的仓库源
• TAG：镜像的标签
• IMAGE ID：镜像ID
• CREATED：镜像创建时间
• SIZE：镜像大小

当运行容器时，使用的镜像如果在本地中不存在，docker 就会自动从 docker 镜像仓库中下载，默认是从 Docker Hub 公共镜像源下载。

镜像使用

可以命令行输入命令 --help查看帮助，如在命令行输入docker search --help

命令	描述	示例
docker image ls docker images	查看镜像 列出本地主机上的镜像	docker image ls查看本地镜像 docker images -a 列出本地主机上的镜像，包括默认隐藏的中间镜像。
docker tag docker image tag	创建引用标签 为镜像创建新标签，方便使用。	docker tag 0e1234567893 ubuntu:V20为ID：0e1234567893的镜像加多个标签ubuntu:V20 docker tag ubuntu:18.04 mytest/ubuntu:18为ubuntu:18.04镜像添加标签mytest/ubuntu:18
docker image rm docker rmi	删除镜像 删除镜像正在使用的镜像会报错	docker image rm Ubuntu docker rmi Ubuntu
docker image prune	清理镜像 删除未使用的镜像	docker image prune删除未使用的镜像
docker pull	下载镜像 默认从Docker镜像仓库Docker Hub上下载。	docker pull ubuntu默认下载tag: latest的版本 docker pull ubuntu:18.04指定镜像版本
docker search	搜索镜像 默认从Docker镜像仓库Docker Hub上搜索。 输出结果说明： NAME: 镜像仓库源的名称 DESCRIPTION: 镜像的描述 OFFICIAL: 是否docker官方发布 START: 表示点赞数量 AUTOMATED: 自动构建	docker search nginx搜索nginx软件的镜像 docker search --filter=is-offical=true mysql搜索mysql软件的镜像 docker search --filter=stars=100 mysql搜索star超过100的mysql镜像
docker push	上传镜像 默认上传到Docker镜像仓库Docker Hub，公共仓库为免费，私有仓库需要付费使用。先注册一个免费Docker 账号，接下来可以在终端操作。	#登录使用docker login，再输入账号密码 docker login #上传镜像使用docker push，需要登录再使用。username为个人的账户名 docker push username/ubuntu:18.04 #退出使用docker logout docker logout
docker history	镜像历史 查看制作镜像的命令 格式：docker history [参数] 镜像	docker history nginx查看nginx镜像制作的历史

了解更多 >> Docker 参考：docker image Docker 参考：docker images

制作镜像

当docker镜像仓库没有想要的镜像，可以通过以下两种方式制作镜像。

• 在已有容器中修改，再提交保存为新镜像。
• 使用Dockerfile文件，从头创建一个新的镜像。

容器打包为镜像

修改容器，通过命令 docker commit 将容器打包为新镜像。如：

#启动一个名称ubuntu-18为容器，并进入容器终端
docker run --name ubuntu-18 -it ubuntu:18.04 /bin/bash

#在容器内修改，如更新软件，
apt-get update 

#退出这个容器
exit

#提交打包镜像
docker commit ubuntu-18 ubuntu-updated

Dockerfile创建镜像

Docker可以自动读取Dockerfile文件里的指令生成一个镜像。Dockerfile是一个文本文件，都是一些关于组装镜像的指令。通过docker build命令来生成一个镜像。

Dockerfile语法

Dockerfile文件格式如下：

# Comment 注释
INSTRUCTION arguments

注释使用#号，指令不区分大小写，但一般指令使用大写，这样容易和后面参数区分开来。

Dockerfile指令

指令	格式	描述	示例
FROM	FROM [--platform=<platform>] <image>[:<tag>] [AS <name>]	初始化，设置基准镜像。这个指令必须放开头。	FROM debian:buster-slim
RUN	RUN <command> 或 RUN ["executable", "param1", "param2"]	执行命令	RUN /bin/bash -c 'source $HOME/.bashrc; echo $HOME'
CMD	CMD ["param1","param2"] CMD command param1 param2 CMD ["executable","param1","param2"]	容器启动时执行的命令。该指令只能有一个，当有多个RUN指令只会执行最后一个
LABEL	LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...	给镜像添加元数据。如添加一些作者信息，版本信息等。可以使用docker image inspect命令查看镜像所有信息，包括标签。	LABEL maintainer="yourname@domain.com" version="1.0"
EXPOSE	EXPOSE <port> [<port>/<protocol>...]	开放容器某个端口，默认协议为TCP。运行主机可以通过docker run命令增加-p参数来对接这个端口。	EXPOSE 80/udp
ENV	ENV <key> <value> ENV <key>=<value> ...	设置环境变量	ENV myName John Doe
ADD	ADD [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest> ADD [--chown=<user>:<group>] ["<src>",... "<dest>"]	复制文件、目录或URLs到镜像中。src的路径支持Go语言的filepath.Match规则。	ADD test.txt /etc/test/ 拷贝主机的test.txt文件到镜像/etc/test/目录中
COPY	COPY [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest> COPY [--chown=<user>:<group>] ["<src>",... "<dest>"]	复制文件或目录到镜像中。src的路径支持Go语言的filepath.Match规则。	COPY test.txt /etc/test/ 拷贝主机的test.txt文件到镜像/etc/test/目录中
ENTRYPOINT	ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] ENTRYPOINT command param1 param2	容器启动时执行的命令。	ENTRYPOINT ["top", "-b"]
VOLUME	VOLUME ["/data"]	创建挂载点	VOLUME /myvol
USER	USER <user>[:<group>] USER <UID>[:<GID>]	设置启动容器的用户，可以是用户名或UID。	USER username
WORKDIR	WORKDIR /path/to/workdir	设置工作目录，对RUN, CMD, ENTRYPOINT, COPY 和 ADD指令有效。	WORKDIR /home/foo/work
ARG	ARG <name>[=<default value>]	设置构建镜像时变量，构建docker build时使用--build-arg <varname>=<value>传递变量值。	ARG user1=someuser
ONBUILD	ONBUILD <INSTRUCTION>	设置触发指令，当该镜像作为基准镜像，构建时执行。
STOPSIGNAL	STOPSIGNAL signal
HEALTHCHECK	HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command HEALTHCHECK NONE	告诉dockers该镜像的容器正常工作状况	HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s CMD curl -f http://localhost/ || exit 1
SHELL

docker build构建镜像

了解更多 >> Docker参考：Dockerfile

基础镜像

Alpine Linux是一个面向安全的轻型的Linux发行版。使用Docker创建容器时，基础镜像通常选择Ubuntu或Centos，不管哪个镜像的大小都在100MB以上。而Alpine仅仅只有5MB。

Alpine不包含 bash 因此进入某个alpine docker容器，可以使用sh命令，如：

docker exec -it container_name sh

了解更多 >> Docker Hub：Alpine Alpine官网

容器

容器（Container）是运行在镜像之上，运行容器时会复制镜像然后启动。

命令	描述	示例
docker run	运行容器 docker run [参数] 镜像 [COMMAND] [ARG...] 从镜像启动一个新容器。该命令会检查本地是否有镜像，没有就从docker仓库中下载。	docker run -it ubuntu使用 ubuntu 镜像启动一个容器 docker run -it ubuntu /bin/bash启动一个ubuntu容器，并进入终端。要退出容器里的终端输入exit。docker run -itd --name ubuntu-test ubuntu /bin/bash启动一个名称ubuntu-test为容器，并后台运行。参数-d表示后台运行。
docker start	启动容器 启动已经停止的容器。	docker start dw3342531d3 启动一个容器id为dw3342531d3的容器。
docker restart	重启容器 重启正在运行的容器。	docker restart ubuntu-test 重启容器ubuntu-test。
docker ps	查看本地容器列表 重启正在运行的容器。	docker ps查看正在运行的容器 docker ps -a查看所用容器，包括停止的
docker inspect	查看容器信息 查看容器底层信息。它会返回一个 JSON 文件记录着 Docker 容器的配置和状态信息。	docker inspect ubuntu-test 查看ubuntu-test容器信息
docker logs	查看容器日志 查看容器内部的标准输出。	docker logs ubuntu-test查看ubuntu-test容器内部的标准输出
docker top	查看容器进程 查看容器内部运行的进程	docker top static_web 查看static_web容器内部运行的进程
docker exec	运行命令 在容器中运行命令。该命令退出容器终端，容器不会停止。	docker exec ubuntu-test ls在ubuntu-test容器工作目录运行ls命令 docker exec -it ubuntu-test bash进入ubuntu-test容器交互式终端 docker exec -u 0 -it test bash以root用户进入名称为test的容器
docker attach	附着终端 将本地终端标准输入、输出和错误流连接到运行的容器中。该命令退出容器终端，容器会停止，推荐使用docker exec -it。	docker attach ubuntu-test
docker stop	停止容器 停止运行中的容器	docker stop dw3342531d3 #停止一个id为dw3342531d3的容器 docker stop $(docker ps -a -q)停止所有运行中的容器
docker rm	删除容器 删除容器，需要容器停止运行。参数-f表示强制删除，可以不用等容器停止后再删除。	docker rm ubuntu-test删除ubuntu-test容器 docker rm -f ubuntu-test强制删除ubuntu-test容器 docker rm -f $(docker ps -a -q)注意，该命令会强制删除所有容器
docker container prune	清理容器 删除所有停止的容器。	docker container prune删除所有停止的容器。
docker commit	容器构建镜像 将容器打包为一个镜像。	docker commit ubuntu-test ubuntu-updated#将ubuntu-test容器打包为一个名称为ubuntu-updated镜像。

仓库

仓库（Repository）是集中存放镜像的地方。 Docker的官方镜像仓库为Docker Hub，公共仓库为免费，私有仓库需要付费使用。

Docker Hub

大部分需求都可以通过在Docker Hub中直接下载镜像来实现。在https://hub.docker.com免费注册一个 Docker 账号。接下来可以在终端操作

#登录使用docker login，再输入账号密码
docker login

#在Docker Hub仓库中搜索使用docker search，这命令可以不登录。
docker search ubuntu

#下载镜像使用docker pull，这命令可以不登录。
docker pull ubuntu

#上传镜像使用docker push，需要登录再使用。username为个人的账户名
docker push username/ubuntu:18.04

#退出使用docker logout
docker logout

可能出现问题：

• 登录时出现：Error saving credentials: error storing credentials - err: exit status 1, out: `Cannot autolaunch D-Bus without X11 $DISPLAY`

执行下面命令即可：sudo apt install gnupg2 pass

• docker push报错：denied: requested access to the resource is denied

镜像名和用户名不匹配，使用tag将镜像名改为username/镜像名，username为个人的用户名，然后再推送，如：

docker tag ubuntu:18.04 username/ubuntu:18.04
docker push username/ubuntu:18.04

网络

了解更多 >> Docker 文档：网络概览

网络类型

Docker的网络是可拔插的子系统，使用驱动程序。docker内置了几个驱动程序，提供了核心网络功能。

bridge

bridge是默认的网络驱动，当没有指定网络驱动，会默认使用这种网络类型。

Docker 文档：网络-bridge

数据管理

默认情况下，所有文件将会存储在容器里的可写的容器层（container layer）。意味着：

• 数据与容器为一体。当容器删除时，数据会一起被删除。
• 该容器与其他程序（容器）数据交换难。
• 由于容器的写入层是与宿主机器紧紧耦合，所以难以移动数据到其他机器。
• 容器的写入层的是通过 存储驱动（storage driver） 管理文件系统。存储驱动会使用Linux内核的 链合文件系统（union filesystem）进行挂载。相比起直接操作于宿主机器文件系统的 数据卷（data volumes），这额外的抽象层将会降低性能。

Docker提供两种将数据存储在宿主机的方法：卷（volumes）和 绑定挂载（bind mounts）。另外，Linux用户还可使用 tmpfs 进行挂载；window用户还可以使用 命名管道（named pipe）。

了解更多 >> Docker 文档：Docker上管理数据

Compose

Docker Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，您可以使用YML文件来配置应用程序需要的所有服务。然后，使用一个命令，就可以从YML文件配置中创建并启动所有服务。

了解更多 >> Docker Compose 文档

安装

以Linux系统为例，使用curl命令在终端从GitHub上下载Docker Compose二进制文件。

# 下载当前最新版compose 1.29.2
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

# 为compose程序文件添加执行权限
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 查看compose版本，验证是否安装成功
docker-compose --version

了解更多 >> Docker Compose 文档：安装

Swarm Mode

Swarm Mode是Docker集群管理工具，从Docker1.2开始Docker Swarm内置到Docker中为Swarm Mode。

了解更多 >> Docker文档-Swarm mode

实例

Docker安装Flask

Flask是一个使用Python编写的轻量级Web应用框架。下面使用Dockerfile生成一个简单flask镜像，并启动。

#创建一个文件夹来保存项目
mkdir hello_flask
#利用 cd 命令切换到这个目录
cd hello_flask

接下来使用vim app.py命令创建一个app.py文件，内容如下：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello, World!'

if __name__=='__main__':
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0')

然后使用vim Dockerfile命令创建一个Dockerfile文件，内容如下：

app = Flask(__name__)

FROM python:alpine

COPY . /app
WORKDIR /app

RUN pip install Flask

ENTRYPOINT ["python"]
CMD ["app.py"]

现在hello_flask文件夹下有两个文件app.py和Dockerfile，

#在hello_flask文件夹下使用docker build命令生成镜像
docker build -t flask:1.1.1-min .

#使用 docker run 命令运行刚刚创建的镜像：
docker run --name flask -d -p 8080:5000 flask:1.1.1-min

现在在浏览器打开ip;10000,可以看到Hello, World!

可以使用-v命令，把当前路径挂载到容器的/app目录，$PWD表示当前目录，比如现在的hello_flask。

docker run --name flask2 -d -p 8080:5000 -v $PWD:/app flask:1.1.1-min

在浏览器打开ip:8080可以看到“Hello, World!”，挂载后在主机中的hello_flask修改app.py，刷新网页就会看到更新的内容。修改文件时候要使用root权限不然会报错，sudo vim app.py

Docker安装Mediawiki

Mediawiki全球最著名的开源wiki程序，维基百科也使用该软件。

方法一：利用Docker Hub上现成镜像

#运行mediawiki镜像，没有就从docker hub下载mediawiki再运行
docker run --name some-mediawiki -p 8080:80 -d mediawiki

了解更多 >> Docker Hub：Mediawiki

资源

官网

• Docker 官网：https://www.docker.com
• Docker Hub：https://hub.docker.com/
• Docker 文档：https://docs.docker.com
• Docker 文档 > 参考：https://docs.docker.com/reference
• Docker 文档 > 示例：https://docs.docker.com/samples
• Docker CE 的 Github：https://github.com/docker/docker-ce

相关网页

• 维基百科：Docker
• 维基百科：操作系统层虚拟化