Docker学习(2):介绍

1.1 什么是Docker

1.Docker开源项目背景

Docker是基于Go语言实现的开源容器项目，诞生于2013年年初，最初发起者是dotCloud公司。Docker自开源后受到普遍的关注和讨论，目前已有多个相关项目（包括Docker三剑客、Kubernetes等），逐渐造成了围绕Docker容器的生态体系。

Docker的构想是要实现“Build，Ship and Run Any App，Anywhere”，即经过对应用的封装（Packaging）、分发（Distribution）、部署（Deployment）、运行（Runtime）生命周期进行管理，达到应用组件“一次封装，处处运行”的目的。这里的应用组件，既能够是一个 Web应用、一个编译环境，也能够是一套数据库平台服务，甚至是一个操做系统或集群。

简单地讲，读者能够将Docker容器理解为一种轻量级的沙盒（sandbox）。每一个容器内运行着一个应用，不一样的容器相互隔离，容器之间也能够经过网络互相通讯。容器的建立和中止都十分快速，几乎跟建立和终止原生应用一致；另外，容器自身对系统资源的额外需求也十分有限，远远低于传统虚拟机。不少时候，甚至直接把容器看成应用自己也没有任何问题.

1.2 为何要使用Docker

1.Docker容器虚拟化的好处

经过容器来打包应用，解耦应用和运行平台。意味着迁移的时候，只须要在新的服务器上启动须要的容器就能够了，不管新旧服务器是不是同一类型的平台。这无疑将节约大量的宝贵时间，并下降部署过程出现问题的风险。

2.Docker在开发和运维中的优点

Docker在开发和运维过程当中，具备以下几个方面的优点：

• 更快的交付和部署。使用Docker，开发人员可使用镜像来快速构建一套标准的开发环境；开发完成以后，测试和运维人员能够直接使用彻底相同环境来部署代码。只要开发测试过的代码，就能够确保在生产环境无缝运行。Docker能够快速建立和删除容器，实现快速迭代，大量节约开发、测试、部署的时间。而且，整个过程全程可见，使团队更容易理解应用的建立和工做过程。
• 更高效的资源利用。Docker容器的运行不须要额外的虚拟化管理程序（Virtual Machine Manager，VMM，以及Hypervisor）支持，它是内核级的虚拟化，能够实现更高的性能，同时对资源的额外需求很低。跟传统虚拟机方
  式相比，要提升一到两个数量级。
• 更轻松的迁移和扩展。Docker容器几乎能够在任意的平台上运行，包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、我的电脑、服务器等，同时支持主流的操做系统发行版本。这种兼容性让用户能够在不一样平台之间轻松地迁移应用。
• 更简单的更新管理。使用Dockerfile，只须要小小的配置修改，就能够替代以往大量的更新工做。而且全部修改都以增量的方式被分发和更新，从而实现自动化而且高效的容器管理。

3.Docker与虚拟机比较

第2章 核心概念与安装配置

本章首先介绍Docker的三大核心概念。

• 镜像（Image）
• 容器（Container）
• 仓库（Repository）
  只有理解了这三个核心概念，才能顺利地理解Docker容器的整个生命周期。

2.1 核心概念

Docker的大部分操做都围绕着它的三大核心概念——镜像、容器和仓库而展开。所以，准确把握这三大核心概念对于掌握Docker技术尤其重要。

1.Docker镜像

Docker镜像相似于虚拟机镜像，能够将它理解为一个只读的模板。例如，一个镜像能够包含一个基本的操做系统环境，里面仅安装了Apache应用程序（或用户须要的其余软件）。能够把它称为一个Apache镜像。镜像是建立Docker容器的基础。经过版本管理和增量的文件系统，Docker提供了一套十分简单的机制来建立和更新现有的镜像，用户甚至能够从网上下载一个已经作好的应用镜像，并直接使用。

2.Docker容器

Docker容器相似于一个轻量级的沙箱，Docker利用容器来运行和隔离应用。容器是从镜像建立的应用运行实例。能够将其启动、开始、中止、删除，而这些容器都是彼此相互隔离的、互不可见的。能够把容器看作是一个简易版的Linux系统环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）以及运行在其中的应用程序打包而成的盒子。

镜像自身是只读的。容器从镜像启动的时候，会在镜像的最上层建立一个可写层。

3.Docker仓库

Docker仓库相似于代码仓库，它是Docker集中存放镜像文件的场所。有时候会看到有资料将Docker仓库和仓库注册服务器（Registry）混为一谈，并不严格区分。实际上，仓库注册服务器是存放仓库的地方，其上每每存放着多个仓库。每一个仓库集中存放某一类镜像，每每包括多个镜像文件，经过不一样的标签（tag）来进行区分。例如存放Ubuntu操做系统镜像的仓库称为Ubuntu仓库，其中可能包括14.0四、12.04等不一样版本的镜像。仓库注册服务器的示例如图2-1所示。

根据所存储的镜像公开分享与否，Docker仓库能够分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。目前，最大的公开仓库是官方提供的Docker Hub，其中存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内很多云服务提供商（如时速云、阿里云等）也提供了仓库的本地源，能够提供稳定的国内访问。
固然，用户若是不但愿公开分享本身的镜像文件，Docker也支持用户在本地网络内建立一个只能本身访问的私有仓库。当用户建立了本身的镜像以后就可使用push命令将它上传到指定的公有或者私有仓库。这样用户下次在另一台机器上使用该镜像时，只须要将其从仓库上pull下来就能够了。

第3章 使用Docker镜像

镜像（image）是Docker三大核心概念中最为重要的，自Docker诞生之日起“镜像”就是相关社区最为热门的关键词。
Docker运行容器前须要本地存在对应的镜像，若是镜像没保存在本地，Docker会尝试先从默认镜像仓库下载（默认使用Docker Hub公共注册服务器中的仓库），用户也能够经过配置，使用自定义的镜像仓库。本章将介绍围绕镜像这一核心概念的具体操做，包括如何使用pull命令从
Docker Hub仓库中下载镜像到本地，如何查看本地已有的镜像信息和管理镜像标签，如何在远端仓库使用search命令进行搜索和过滤，如何删除镜像标签和镜像文件，如何建立用户定制的镜像而且保存为外部文件。最后，还介绍如何往Docker Hub仓库中推送本身的镜像。

3.1 获取镜像

镜像是运行容器的前提，官方的Docker Hub网站已经提供了数十万个镜像供你们开放下载。
可使用docker pull命令直接从Docker Hub镜像源来下载镜像。该命令的格式为docker pull NAME[：TAG]。其中，NAME是镜像仓库的名称（用来区分镜像），TAG是镜像的标签（每每用来表示版本信息）。一般状况下，描述一个镜像须要包括“名称+标签”信息。
例如，获取一个Ubuntu 14.04系统的基础镜像可使用以下的命令：

14.04: Pulling from library/ubuntu
6c953ac5d795: Pull complete
3eed5ff20a90: Pull complete
f8419ea7c1b5: Pull complete
51900bc9e720: Pull complete
a3ed95caeb02: Pull complete
Digest: sha256:97421885f3da3b23f52eeddcaa9f8f91172a8ac3cd5d3cd40b51c7aad09f66cc
Status: Downloaded newer image for ubuntu:14.04

对于Docker镜像来讲，若是不显式指定TAG，则默认会选择 latest标签，这会下载仓库中最新版本的镜像。

下载过程当中能够看出，镜像文件通常由若干层（layer）组成，6c953ac5d795这样的串是层的惟一id（实际上完整的 id包括256比特，由64个十六进制字符组成）。使用docker pull命令下载时会获取并输出镜像的各层信息。当不一样的镜像包括相同的层时，本地仅存储层的一分内容，减少了须要的存储空间。

pull子命令支持的选项主要包括：-a，--all-tags=true|false：是否获取仓库中的全部镜像，默认为否。
下载镜像到本地后，便可随时使用该镜像了，例如利用该镜像建立一个容器，在其中运行bash应用，执行ping localhost命令：

$ docker run -it ubuntu:14.04 bash
root@9c74026df12a:/# ping localhost
PING localhost (127.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from localhost (127.0.0.1): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.058 ms
64 bytes from localhost (127.0.0.1): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.023 ms
64 bytes from localhost (127.0.0.1): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.018 ms
^C
--- localhost ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 1999ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.018/0.033/0.058/0.017 ms
root@9c74026df12a:/# exit
exit

3.2 查看镜像信息

1.使用images命令列出镜像
使用docker images命令能够列出本地主机上已有镜像的基本信息。
例如，下面的命令列出了上一小节中下载的镜像信息：

$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
ubuntu 16.04 2fa927b5cdd3 2 weeks ago 122 MB
ubuntu latest 2fa927b5cdd3 2 weeks ago 122 MB
ubuntu 14.04 8f1bd21bd25c 2 weeks ago 188 MB

在列出的信息中，能够看到如下几个字段信息。

• 来自于哪一个仓库，好比ubuntu仓库用来保存ubuntu系列的基础镜像；
• 镜像的标签信息，好比14.0四、latest用来标注不一样的版本信息。标签只是标记，并不能标识镜像内容；
• 镜像的ID（惟一标识镜像），如ubuntu：latest和ubuntu：16.04镜像的ID都是2fa927b5cdd3，说明它们目前实际上指向同一个镜像；
• 建立时间，说明镜像最后的更新时间；
• 镜像大小，优秀的镜像每每体积都较小。

其中镜像的ID信息十分重要，它惟一标识了镜像。在使用镜像ID的时候，通常可使用该ID的前若干个字符组成的可区分串来替代完整的ID。
TAG信息用来标记来自同一个仓库的不一样镜像。例如ubuntu仓库中有多个镜像，经过TAG信息来区分发行版本，包括10.0四、12.0四、12.十、13.0四、14.0四、16.04等标签。

镜像大小信息只是表示该镜像的逻辑体积大小，实际上因为相同的镜像层本地只会存储一份，物理上占用的存储空间会小于各镜像的逻辑体积之和。

2.使用tag命令添加镜像标签

为了方便在后续工做中使用特定镜像，还可使用docker tag命令来为本地镜像任意添加新的标签。例如添加一个新的myubuntu： latest镜像标签：

$ docker tag ubuntu:latest myubuntu:latest

3.使用inspect命令查看详细信息

使用docker inspect命令能够获取该镜像的详细信息，包括制做者、适应
架构、各层的数字摘要等

$ docker inspect ubuntu:14.04

返回的是一个JSON格式的消息，若是咱们只要其中一项内容时，可使用参数-f来指定，例如，获取镜像的Architecture：

$ docker inspect -f {{".Architecture"}}
amd64

3.3 搜寻镜像

使用docker search命令能够搜索远端仓库中␀享的镜像，默认搜索官方仓库中的镜像。用法为docker search TERM，支持的参数主要包括：

• –automated=true|false：仅显示自动建立的镜像，默认为否；
• –no-trunc=true|false：输出信息不截断显示，默认为否；
• -s，–stars=X：指定仅显示评价为指定星级以上的镜像，默认为0，即输出全部镜像。
  例如，搜索全部自动建立的评价为1+的带nginx关键字的镜像，以下所示：

$ docker search --automated -s 3 nginx
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
jwilder/nginx-proxy Automated Nginx reverse proxy for docker c... 670 [OK]
richarvey/nginx-php-fpm Container running Nginx + PHP-FPM capable ... 206 [OK]
million12/nginx-php Nginx + PHP-FPM 5.5, 5.6, 7.0 (NG), CentOS... 67 [OK]
maxexcloo/nginx-php Docker framework container with Nginx and ... 57 [OK]
webdevops/php-nginx Nginx with PHP-FPM 38 [OK]
h3nrik/nginx-ldap NGINX web server with LDAP/AD, SSL and pro... 27 [OK]
bitnami/nginx Bitnami nginx Docker Image 18 [OK]
maxexcloo/nginx Docker framework container with Nginx inst... 7 [OK]
million12/nginx Nginx: extensible, nicely tuned for better... 4 [OK]
webdevops/nginx Nginx container 3 [OK]
ixbox/nginx Nginx on Alpine Linux. 3 [OK]
evild/alpine-nginx Minimalistic Docker image with Nginx 3 [OK]

3.4 删除镜像

1.使用标签删除镜像

使用docker rmi命令能够删除镜像，命令格式为docker rmi IMAGE[IMAGE...]，其中IMAGE能够为标签或ID。
例如，要删除掉myubuntu： latest镜像，可使用以下命令：

$ docker rmi myubuntu:latest
Untagged: myubuntu:latest

读者可能会担忧，本地的ubuntu：latest镜像是否会受此命令的影响。无需担忧，当同一个镜像拥有多个标签的时候，docker rmi命令只是删除该镜像多个标签中的指定标签而已，并不影响镜像文件。所以上述操做至关于只是删除了镜像2fa927b5cdd3的一个标签而已。

但当镜像只剩下一个标签的时候就要当心了，此时再使用docker rmi命令会完全删除镜像。
例如删除标签为ubuntu：14.04的镜像，因为该镜像没有额外的标签指向它，执行docker rmi命令，能够看出它会删除这个镜像文件的全部层：

$ docker rmi ubuntu:14.04
Untagged: ubuntu:14.04
Deleted: sha256:8f1bd21bd25c3fb1d4b00b7936a73a0664f932e11406c48a0ef19d82fd0b7342
Deleted: sha256:8ea3b9ba4dd9d448d1ca3ca7afa8989d033532c11050f5e129d267be8de9c1b4
Deleted: sha256:7db5fb90eb6ffb6b5418f76dde5f685601fad200a8f4698432ebf8ba80757576
Deleted: sha256:19a7e879151723856fb640449481c65c55fc9e186405dd74ae6919f88eccce75
Deleted: sha256:c357a3f74f16f61c2cc78dbb0ae1ff8c8f4fa79be9388db38a87c7d8010b2fe4
Deleted: sha256:a7e1c363defb1f80633f3688e945754fc4c8f1543f07114befb5e0175d569f4c

2.使用镜像ID删除镜像

当使用docker rmi命令，而且后面跟上镜像的ID（也能够是能进行区分的部分ID串前缀）时，会先尝试删除全部指向该镜像的标签，而后删除该镜像文件自己。

注意，当有该镜像建立的容器存在时，镜像文件默认是没法被删除的，例如，先利用ubuntu：14.04镜像建立一个简单的容器来输出一段话

$ docker run ubuntu:14.04 echo 'hello! I am here!'
hello! I am here!

3.5 建立镜像

建立镜像的方法主要有三种：基于已有镜像的容器建立、基于本地模板导入、基于Dockerfile建立。
本节将重点介绍前两种方法。最后一种基于Dockerfile建立的方法将在后续章节专门予以详细介绍。

1.基于已有镜像的容器建立

该方法主要是使用docker commit命令。命令格式为docker commit[OPTIONS]CONTAINER[REPOSITORY[：TAG]]，主要选项包括：

• -a，–author=""：做者信息；
• -c，–change=[]：提交的时候执行 Dockerfile指令，包括CMD|ENTRYPOINT|ENV|EXPOSE|LABEL|ONBUILD|USER|VOLUME|WORKDIR等；
• -m，–message=""：提交消息；
• -p，–pause=true：提交时暂停容器运行。
  下面将演示如何使用该命令建立一个新镜像。首先，启动一个镜像，并在其中进行修改操做，例如建立一个test文件，以后退出：

$ docker run -it ubuntu:14.04 /bin/bash
root@a925cb40b3f0:/# touch test
root@a925cb40b3f0:/# exit

记住容器的ID为a925cb40b3f0。
此时该容器跟原ubuntu：14.04镜像相比，已经发生了改变，可使用docker commit命令来提交为一个新的镜像。提交时可使用ID或名称来指定容器：

$ docker commit -m "Added a new file" -a "Docker Newbee" a925cb40b3f0 test:0.1
9e9c814023bcffc3e67e892a235afe61b02f66a947d2747f724bd317dda02f27

顺利的话，会返回新建立的镜像的ID信息，例如9e9c814023bcffc3e67e892a235afe61b02f66a947d2747f724bd317dda02f27。
此时查看本地镜像列表，会发现新建立的镜像已经存在了：

$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
test 0.1 9e9c814023bc 4 seconds ago 188 MB

2.基于本地模板导入
用户也能够直接从一个操做系统模板文件导入一个镜像，主要使用dockerimport命令。命令格式为docker import[OPTIONS]file|URL|-[REPOSITORY[:TAG]]。
要直接导入一个镜像，可使用OpenVZ提供的模板来建立，或者用其余已导出的镜像模板来建立。OPENVZ模板的下载地址为 http://openvz.org/Download/templates/precreated。
例如，下载了ubuntu-14.04的模板压缩包，以后使用如下命令导入：

$ cat ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz | docker import - ubuntu:14.04

而后查看新导入的镜像，会发现它已经在本地存在了：

$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
ubuntu 14.04 05ac7c0b9383 17 seconds ago 215.5 MB

3.6 存出和载入镜像

用户可使用docker save和docker load命令来存出和载入镜像。

1.存出镜像

若是要导出镜像到本地文件，可使用docker save命令。例如，导出本地的ubuntu：14.04镜像为文件ubuntu_14.04.tar，以下所示：

$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
ubuntu 14.04 8f1bd21bd25c 2 weeks ago 188 MB
...
$ docker save -o ubuntu_14.04.tar ubuntu:14.04

以后，用户就能够经过复制ubuntu_14.04.tar文件将该镜像分享给他人。

2.载入镜像

可使用docker load将导出的tar文件再导入到本地镜像库，例如从文件ubuntu_14.04.tar导入镜像到本地镜像列表，以下所示：

$ docker load --input ubuntu_14.04.tar

或

$ docker load < ubuntu_14.04.tar

这将导入镜像及其相关的元数据信息（包括标签等）。导入成功后，可使用docker images命令进行查看。

3.7 上传镜像
可使用docker push命令上传镜像到仓库，默认上传到Docker Hub官方
仓库（须要登陆）。命令格式为：

docker push NAME[:TAG] | [REGISTRY_HOST[:REGISTRY_PORT]/]NAME[:TAG]

用户在Docker Hub网站注册后能够上传自制的镜像。例如用户user上传本地的test：latest镜像，能够先添加新的标签user/test：latest，而后用docker push命令上传镜像：

$ docker tag test:latest user/test:latest
$ docker push user/test:latest
The push refers to a repository [docker.io/user/test]
Sending image list
Please login prior to push:
Username:
Password:
Email:

第一次上传时，会提示输入登陆信息或进行注册.

第4章 操做Docker容器

容器是镜像的一个运行实例。所不一样的是，镜像是静态的只读文件，而容器带有运行时须要的可写文件层，同时，容器中的应用进程处于运行状态.

4.1建立容器

命令:create start run wait logs

1.新建容器

可使用 docker [container] create命令新建一个容器

$ docker create -it ubuntu:latest 
af8f4f922dafee22c8fe6cd2aelld16e250 7d61flblfa55b36e94db7ef45178

2.启动容器

docker [container] start

3.新建井启动窑器

所须要的命令主要为 docker [container ］run，等价于先执行 docker [container]
create 命令，再执行 docker [container] start 命令

4. 守护态运行

更多的时候，须要让 Docker 容器在后台以守护态（ Daemonized ）形式运行 此时，能够
经过添加-d 参数来实现
例如，下面的命令会在后台运行容器

$ docker -d ubuntu /bin/ sh -c "while true; do echo hello world; sleep l; done ” 
ce554267d7a4c34eefc92c5517051dc37b918b588736d0823e4c846

5. 查看容器输出

$ docker logs ce554267d7a4 
hello world

4.2中止容器

命令:pause/unpause stop prune

1. 暂停窑器

可使用 docker [container] pause CONTAINER [CONTAINER … ］命令来暂停一个运行中的容器;
例如，启动一个容器，并将其暂停：

$ docker run --name test --rm -it ubuntu bash 
$ docker pause test 
$ docker ps

2. 终止窑器

可使用 docker [container] stop 来终止一个运行中的容器 该命令的格式为

docker [container] stop [-t | --time[=10]] [CONTAINER ...]

4.3 进人容器

若是须要进入容器进行操做，推荐使用官方的 attach/exec 命令

1. attach 命令

attach Dock 自带的命令，命令格式为：

docker [container] attach [--detach-keys[=[]]] [--no-stdin] [--sig-proxy[=true]] 
CONTAINER

--detach-keys[=[]]：指定退出 attach 模式的快捷键序列，
--no-stdin=true|false ：是否关闭标准输入，
--sig-proxy=true|false ：是否代理收到的系统信号给应用进程，默认为 true

2.exec 命令

…

4.4 删除容器

docker [container] rm
命令格式为

docker [container) rm [-f|--force) [-1|--link] [-v|--volumes] CONTAINER [CONTAINER ...]

4.5 导人和导出容器

1.导出容器

docker [container] export [-o|--output [=""]] CONTAINER

2. 导入窑器

docker import [-c|--change[=[]]] [-m|--message[=MESSAGE]] file|URL|-[REPOSITORY [:TAG]]

4.6 查看容器

命令:inspect top stats

1.查看容器详情

查看容器详情可使用
docker container inspect [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER…］子命令

$ docker container inspect test

2. 查看容器内进程

用 docker [container] top [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER…]子命令

$ docker top test

3. 查看统计信息

docker [container] stats [OPTIONS] [CONTAINER … ]

4.7 其余容器命令

命令:cp diff port update

1. 复制文件

container cp 命令支持在容器和主机之间复制文件 命令格式为 docker [container] cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|-

2. 查看变动

container diff 看容器内文件系统的变动 命令格式为 docker [container] diff CONTAINER

3. 查看端口映射

container port 命令能够查看容器的端口映射’状况 命令格式为 docker container
port CONTAINER [PRIVATE_PORT[/PROTO]] 。
例如，查看 test 容器的端口映射状况：

$ docker container port test 
9000/tcp - > o.o o 0:9000

4. 更新配置

container update 命令能够更新容器的一些运行时配置，主要是一些资源限制份额
命令格式为:

docker [container] update [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

第5章 访问Docker仓库

…

---

来源:docker技术入门与实战