Docker架構、鏡像及容器的基本操作

Docker架構、鏡像及容器的基本操作

前言引導

Docker是在Linux容器裏運行應用的開源工具，是一種輕量級的虛擬機，誕生於2013年。Docker的設計宗旨：Build、Ship and Run Any、Anywhere,即通過對應用組件的封裝、發佈、部署、運行等生命週期的管理，達到應用組件級別的“一次封裝，到處運行”的目的。

Docker概述

如上圖所示，Docker的logo設計爲藍色鯨魚，拖着許多集裝箱。其中鯨魚可以看作爲宿主機，而集裝箱可以理解爲相互隔離的容器，每個集裝箱中都包含自己的應用程序。

Docker容器與傳統虛擬的比較

特性	Docker容器	虛擬機
啓動速度	秒級	分鐘級
計算能力耗損	幾乎無	損耗50%左右
性能	接近原生	弱於
系統支持量（單機）	上千個	幾十個
隔離性	資源限制	完全隔離

Docker之所以擁有衆多優勢，跟操作系統虛擬化自身的特點是分不開的。傳統虛擬機需要有額外的虛擬化管理程序和虛擬機操作系統層。而Docker容器是直接在操作系統層面之上實現的虛擬化。如下圖

Docker的核心概念與安裝

• 鏡像（Image）

Docker的鏡像是創建容器的基礎，類似虛擬機的快照，可以理解爲是一個面向Docker容器引擎的只讀模板。

• 容器（Container）

Docker容器是從鏡像創建的運行實例，容器可以被啓動、停止和刪除。所創建的每一個容器都是相互隔離的，互不可見的，可以保證平臺的安全性。

• 倉庫（Repository）

Docker倉庫是用來集中保存鏡像的地方，當創建了自己的鏡像之後，可以使用push命令將它上傳到公共倉庫（Public）或者私有倉庫（Private）。

倉庫註冊服務器（Registry）是存放倉庫的地方，其中包括了多個倉庫，每個倉庫集中存放某一類鏡像，並且使用不同的標籤（tag）來區分它們。目前最大的公共倉庫是Docker Hub，其中存放了數量龐大的鏡像供用戶下載使用。

安裝Docker

• 先關閉防火牆及SELinux

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

• 使用yum命令安裝Docker服務

yum -y install docker

yum安裝好docker之後，就可以直接啓動服務了。

systemctl start docker.service        //開啓服務
systemctl enable docker.service       //設置開機自啓動

• Docker程序介紹

安裝好的Docker系統有兩個程序：Docker服務端和Docker客戶端。其中Docker服務端是一個服務進程，管理着所有的容器。Docker客戶端則扮演着Docker服務端的遠程控制器，可以用來控制Docker的服務端進程。一般情況下，Docker服務端和客戶端運行在一臺機器上。

可以通過查看docker版本信息檢查docker服務。

Docker鏡像的基本操作

• 搜索鏡像

docker search nginx     //搜索遠端官方倉庫中的共享nginx鏡像

• 獲取鏡像

docker pull docker.io/nginx   //獲取上面搜索到的星級最高的鏡像

從整個下載過程中可以看出，鏡像文件由若干層（Layer）組成，稱之爲AUFS（聯合文件系統），是實現增量保存與更新的基礎。

• 查看獲取到的鏡像信息

下載到本地的鏡像文件保存在/var/lib/docker/image/overlay/文件下的repositories.json文件

docker images    //查看下載到本地的所有鏡像

圖中各個參數的釋義：
REPOSITORY: 鏡像屬於的倉庫
TAG: 鏡像的標籤信息，標記同一個倉庫中的不同鏡像
IMAGE ID: 鏡像的唯一ID號，唯一標識了該鏡像
CREATED: 鏡像創建時間
VIRTUAL SIZE: 鏡像大小

• 通過鏡像的唯一標識ID號，獲取鏡像詳細信息

docker inspect c82521676580     //獲取鏡像唯一標識號爲c82521676580的鏡像的詳細信息

• 爲本地鏡像添加新標籤

docker tag docker.io/nginx nginx:test    //本地鏡像docker.io/nginx添加新的名稱爲nginx，新的標籤爲test

docker images | grep test    //過濾查看新添加的標籤信息

• 刪除鏡像

使用docker rmi命令刪除多餘的鏡像

刪除鏡像的方法有兩種：一、使用鏡像的標籤刪除鏡像；二、使用鏡像的ID刪除鏡像

命令格式：

docker rmi 倉庫名稱：標籤
docker rmi 鏡像ID號

• 存出鏡像和載入鏡像

把一臺機器上的鏡像遷移到另一臺機器上時，將鏡像保存成本地文件的過程叫做存出鏡像；將存出的鏡像從A機器拷貝到B機器，需要在B機器上使用該鏡像，可以將該導出文件導入到B機器的鏡像庫中，這個過程叫做載入鏡像。

docker save -o nginx docker.io/nginx      //存出鏡像

docker load < nginx或者docker --inputnginx     //導入鏡像

• 上傳鏡像

當本地鏡像越存越多的時候，就需要指定一個專門的地方存放鏡像——倉庫。目前比較方便的就是公共倉庫，默認上傳到Docker Hub官方倉庫，但是這個方法必須先註冊使用公共倉庫的賬號。可以使用docker login命令輸入用戶名、密碼和郵箱來完成註冊和登錄。登錄之後可以使用“docker push 倉庫名稱：標籤”進行上傳鏡像。

docker push li(賬號)/nginx：centos         //上傳鏡像

Docker容器的基本操作

• 容器的創建與啓動

docker create -it docker.io/nginx /bin/bash     //創建容器
docker ps -a     //查看所有容器
docker start 1ad3c22a5e36     //開啓容器
docker stop 1ad3c22a5e36     //關閉容器

參數詳解：
-i：讓容器的輸入保持打開
-t：讓Docker分配一個僞終端
/bin/bash ： 表示啓動容器時要運行的命令

• 容器的進入

docker exec -it 1ad3c22a5e36 /bin/bash     //進入容器

參數詳解：
-i：表示讓容器的輸入保持打開
-t：表示讓Docker分配一個僞終端

• 容器的導出和導入

docker export 1ad3c22a5e36 > nginxtar    //容器的導出

cat nginxtar | docker import - nginx:test    //容器的導入

• 容器的刪除

要刪除正在運行的容器可以添加 -f 選項強制刪除，建議先關閉容器在刪除。

docker rm 1ad3c22a5e36   //刪除時指定 ID

• 後臺持續運行容器

docker run -d jasonlix/docker-cobbler /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"

注意：docker run ，等於執行了docker create ，在執行docker start 。就是說：在使用docker run創建容器的時候 如果檢查鏡像，若沒有鏡像，會從公共倉庫下載，然後在創建容器，運行容器。

docker run -itd --name c7 --network bridge --ip 172.16.10.135 centos:latest /bin/bash
下載資源 名字c7 網卡橋接 本地IP 鏡像倉庫centos 最新latest

Docker資源限制

• 限制CPU使用速率

docker run --cpu-quota 20000 centos(容器名)    //cpu的使用率限定爲20%

• 按比例分享CPU

docker run --cpu-shares 1024 centos

• 限制CPU內核使用

• 使用 --cpuset-cpus 後面跟 0，1，2，3 （0表示第1個內核，1表示第2個內核.......）

docker run --cpuset-cpus 0,1 centos       //容器centos獨享 第1和第2個內核

• 限制內存使用

docker run -m 512m centos      //限制cents容器內存512M
對blkio限制

• 對容器的讀寫限制

例如：限制容器的/dev/sda1 的寫入ipos爲1MB

docker run --device-write-bps /dev/sda1:1mb centos