Docker

Eric讨论 | 贡献2020年9月3日 (四) 23:55的版本

Docker 是一个容器引擎的开源软件,

简介

时间轴

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
sudo usermod -aG docker your-user-name
#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。

#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(Image)

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

管理本地镜像

可以使用 docker images 来列出本地主机上的镜像。

docker images
docker image ls

输出结果说明:

  • 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

删除image文件使用docker image rm命令或docker rmi,如

docker image rm Ubuntu
docker rmi Ubuntu

下载镜像

下载镜像,使用docker pull命令,默认从Docker镜像仓库Docker Hub上下载。

#默认下载tag: latest的版本,
docker pull ubuntu
#指定镜像版本
docker pull ubuntu:18.04 

仓库搜索镜像

使用 docker search 命令来搜索镜像,默认从Docker镜像仓库Docker Hub上搜索。

#搜索nginx软件的镜像
docker search nginx
#搜索mysql软件的镜像
docker search --filter=is-offical=true mysql
#搜索star超过100的mysql镜像
docker search --filter=stars=100 mysql

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

在命令行输入 docker search --help,可以查看docker search的帮助

上传镜像

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。在Docker Hub上免费注册一个 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 search 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


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(Container)

启动容器

启动容器使用docker run,该命令会检查本地是否有镜像,没有就从docker仓库中下载。启动已经停止的容器使用docker start,重启容器为docker restart,如:

#使用 ubuntu 镜像启动一个容器
docker run -it ubuntu
#使用 ubuntu 镜像启动一个容器,并进入终端。要退出容器里的终端输入exit。
docker run -it ubuntu /bin/bash
#使用ubuntu镜像启动一个名称ubuntu-test为容器,并后台运行。参数-d表示后台运行。
docker run -itd --name ubuntu-test ubuntu /bin/bash

#启动一个容器id为dw3342531d3的容器
docker start dw3342531d3 

#重启一个容器id为dw3342531d3的容器
docker restart dw3342531d3

查看容器

查看本地容器列表使用docker ps命令

#来查看正在运行的容器
docker ps
#查看所用容器,保存停止的
docker ps -a

使用 docker inspect 命令查看容器底层信息。它会返回一个 JSON 文件记录着 Docker 容器的配置和状态信息。

#查看某个容器配置状态等信息
docker inspect dw3342531d3

查看容器日志,使用docker logs命令。可以查看容器内部的标准输出。

#查看某个容器内部的标准输出
docker logs dw3342531d3

使用 docker top 来查看容器内部运行的进程

#查看某个容器内部的标准输出
docker top dw3342531d3
docker top static_web


进入容器

进入容器可以使用下面两个命令:

  • docker attach命令,退出容器终端,容器会停止。
  • docker exec命令,退出容器终端,容器不会停止。
#进入一个容器id为dw3342531d3的容器
docker attach dw3342531d3

#进入一个容器id为dw3342531d3的容器
docker exec -it dw3342531d3 /bin/bash

停止容器

停止容器使用docker stop,如:

#停止一个容器id为dw3342531d3的容器
docker stop dw3342531d3

删除容器

删除容器使用 docker rm 命令。参数-f表示强制删除,可以不用等容器停止后再删除。

#删除某个容器
docker rm dw3342531d3
#强制删除某个容器
docker rm -f dw3342531d3

导出和导入容器

仓库(Repository)

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 search 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

国内的镜像仓库

搭建私有镜像仓库

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

host

overlay

macvlan

none

网络插件

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)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


卷(volumes)

绑定挂载(bind mounts)

进阶教程

Docker Compose

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文档-Compose


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


安全

实例

Docker安装Nginx

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


参考:Docker Hub:Mediawiki


资源

官网

参考