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Docker(一)：Docker入门

Posted by Sunday on 2018-10-15

如今Docker的使用已经非常普遍，特别在一线互联网公司。使用Docker技术可以帮助企业快速水平扩展服务，从而到达弹性部署业务的能力。在云服务概念兴起之后，Docker的使用场景和范围进一步发展，如今在微服务架构越来越流行的情况下，微服务+Docker的完美组合，更加方便微服务架构运维部署落地。

什么是Docker?

Docker 是世界领先的软件容器平台。开发人员利用 Docker 可以消除协作编码时“在我的机器上可正常工作”的问题。运维人员利用 Docker 可以在隔离容器中并行运行和管理应用，获得更好的计算密度。企业利用 Docker 可以构建敏捷的软件交付管道，以更快的速度、更高的安全性和可靠的信誉为 Linux 和 Windows Server 应用发布新功能。

Docker 属于 Linux 容器的一种封装，提供简单易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解决方案。Docker 将应用程序与该程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件，就会生成一个虚拟容器。程序在这个虚拟容器里运行，就好像在真实的物理机上运行一样。有了 Docker，就不用担心环境问题。

总体来说，Docker 的接口相当简单，用户可以方便地创建和使用容器，把自己的应用放入容器。容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改，就像管理普通的代码一样。

Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，它是基于 dotCloud 公司多年云服务技术的一次革新，并于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源，主要项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 项目后来还加入了 Linux 基金会，并成立推动 开放容器联盟（OCI）。

Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，至今其 GitHub 项目已经超过 4 万 6 千个星标和一万多个 fork。甚至由于 Docker 项目的火爆，在 2013 年底，dotCloud 公司决定改名为 Docker。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上开发实现的；Red Hat 则从 RHEL 6.5 开始对 Docker 进行支持；Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用 Docker。

为什么要使用Docker

容器除了运行其中应用外，基本不消耗额外的系统资源，使得应用的性能很高，同时系统的开销尽量小。传统虚拟机方式运行 10 个不同的应用就要起 10 个虚拟机，而Docker 只需要启动 10 个隔离的应用即可。

具体说来，Docker 在如下几个方面具有较大的优势。

1、更快速的交付和部署
对开发和运维（devop）人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。

开发者可以使用一个标准的镜像来构建一套开发容器，开发完成之后，运维人员可以直接使用这个容器来部署代码。 Docker 可以快速创建容器，快速迭代应用程序，并让整个过程全程可见，使团队中的其他成员更容易理解应用程序是如何创建和工作的。 Docker 容器很轻很快！容器的启动时间是秒级的，大量地节约开发、测试、部署的时间。

2、更高效的虚拟化
Docker 容器的运行不需要额外的 hypervisor 支持，它是内核级的虚拟化，因此可以实现更高的性能和效率。

3、更轻松的迁移和扩展
Docker 容器几乎可以在任意的平台上运行，包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等。 这种兼容性可以让用户把一个应用程序从一个平台直接迁移到另外一个。

4、更简单的管理
使用 Docker，只需要小小的修改，就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都以增量的方式被分发和更新，从而实现自动化并且高效的管理。

Docker vs VM

从下图可以看出，VM是一个运行在宿主机之上的完整的操作系统，VM运行自身操作系统会占用较多的CPU、内存、硬盘资源。Docker不同于VM，只包含应用程序以及依赖库，基于libcontainer运行在宿主机上，并处于一个隔离的环境中，这使得Docker更加轻量高效，启动容器只需几秒钟之内完成。由于Docker轻量、资源占用少，使得Docker可以轻易的应用到构建标准化的应用中。但Docker目前还不够完善，比如隔离效果不如VM，共享宿主机操作系统的一些基础库等；网络配置功能相对简单，主要以桥接方式为主；查看日志也不够方便灵活。

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Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

作为一种新兴的虚拟化方式，Docker 跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势。Docker 容器的启动可以在秒级实现，这相比传统的虚拟机方式要快得多；Docker 对系统资源的利用率很高，一台主机上可以同时运行数千个 Docker 容器。

相关概念

Docker是CS架构，主要有两个概念：

  • Docker daemon: 运行在宿主机上，Docker守护进程，用户通过Docker client(Docker命令)与Docker daemon交互
  • Docker client: Docker 命令行工具，是用户使用Docker的主要方式，Docker client与Docker daemon通信并将结果返回给用户，Docker client也可以通过socket或者RESTful api访问远程的Docker daemon

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了解了Docker的组成，再来了解一下Docker的三个主要概念：

  • Docker image：镜像是只读的，镜像中包含有需要运行的文件。镜像用来创建container，一个镜像可以运行多个container；镜像可以通过Dockerfile创建，也可以从Docker hub/registry上下载。
  • Docker container：容器是Docker的运行组件，启动一个镜像就是一个容器，容器是一个隔离环境，多个容器之间不会相互影响，保证容器中的程序运行在一个相对安全的环境中。
  • Docker hub/registry: 仓库是共享和管理Docker镜像，用户可以上传或者下载上面的镜像，官方地址为https://registry.hub.docker.com/ 也可以搭建自己私有的Docker registry。

镜像就相当于打包好的版本，镜像启动之后运行在容器中，仓库就是装存储镜像的地方。

Docker安装

Get Docker CE for CentOS
Docker — 从入门到实践 安装

CentOS/RHEL

方式一：手动安装

卸载旧版本

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sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common \
docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-selinux \
docker-engine-selinux docker-engine

安装所需的包

对于 CentOS/RHEL 的用户来说，在没有办法使用 UnionFS 的情况下，建议配置 direct-lvm 给 devicemapper，提高性能、稳定性还有空间利用率。

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sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

下载导入docker仓库源

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#官方源
#sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
#国内源
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sed -i 's#download.docker.com#mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce#g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

安装docker-ce

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sudo yum makecache fast
sudo yum install docker-ce

#查看及安装指定版本
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
yum install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7

方式二：脚本自动安装 

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curl -fsSL get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh --mirror Aliyun

Ubuntu 16.04

方式一：手动安装 

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sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io
sudo apt-get update
sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add - # 中国科学技术大学源
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
# curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add - # 官方源key
# sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" # 官方源repo

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce

方式二：脚本安装

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curl -fsSL get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh --mirror Aliyun

启动docker

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systemctl start docker
systemctl enable docker

docker 配置

用户安全

默认情况下，docker 命令会使用 Unix socket 与 Docker 引擎通讯。而只有 root 用户和 docker 组的用户才可以访问 Docker 引擎的 Unix socket。出于安全考虑，一般 Linux 系统上不会直接使用 root 用户。因此，更好地做法是将需要使用 docker 的用户加入 docker 用户组。

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useradd -g docker docker
#usermod -aG docker $USER

添加内核参数

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docker info
# 默认配置下，如果在 CentOS 使用 Docker CE 看到下面的这些警告信息：
WARNING: bridge-nf-call-iptables is disabled
WARNING: bridge-nf-call-ip6tables is disabled
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cat << EOF >> /etc/sysctl.conf
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF
sysctl -p

镜像加速

因为国内连接 Docker 的官方仓库很慢，因此我们在日常使用中会使用 Docker 中国加速器。通过 Docker 官方镜像加速，中国区用户能够快速访问最流行的 Docker 镜像。该镜像托管于中国大陆，本地用户现在将会享受到更快的下载速度和更强的稳定性，从而能够更敏捷地开发和交付 Docker 化应用。

Docker 中国官方镜像加速
Docker 阿里云镜像加速器

Docker 中国官方镜像加速可通过registry.docker-cn.com访问。该镜像库只包含流行的公有镜像，私有镜像仍需要从美国镜像库中拉取。

修改系统中docker对应的配置文件即可，如下：

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mkdir /etc/docker/
vim  /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],
    "live-restore": true
}

Hello World

从仓库拉取镜像

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docker pull hello-world

查看已拉取的镜像

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docker images
REPOSITORY              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
docker.io/hello-world   latest              4ab4c602aa5e        5 weeks ago         1.84 kB

运行镜像 hello world

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docker run hello-world

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
...

常用命令

images

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docker pull image_name #拉取docker镜像
docker images # 查看宿主机上的镜像，默认保存在/var/lib/docker/:
docker image ls -a
docker rmi  container_name/container_id  #删除镜像
docker image rm $(docker image ls -q redis) # 删除所有redis 镜像
docker image rm $(docker image ls -q -f before=mongo:3.2) # 删除所有在 mongo:3.2 之前的镜像
docker image prune # 清空虚悬镜像
docker image ls --format "{{.ID}}:{{.Repository}}" # 以特定格式显示

docker ps -a | grep Exit | awk '{ print $1}'  | xargs sudo docker rm
docker rm $(docker ps --all -q -f status=exited)

container

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docker ps # 查看当前有哪些容器正在运行
docker ps -a
docker start container_name/container_id # 启动容器
docker stop container_name/container_id # 停止容器
docker restart container_name/container_id #重启容器
docker run -it ubuntu bash # 进入ubuntu bash  注：exit 退出 ctrl+c 后台
docker exec -ti 850211f47169 /bin/bash
docker run -it -d -p 4001:4001 -p 7001:7001 --restart=always --name “nginx_v2” microbox/etcd -name discovery
docker attach container_name/container_id # 进入容器
docker container rm container_id # 删除容器
docker container rm -f container_id # 删除正在运行的容器 
docker container rm $(docker ps -a -q) # 删除所有停止的容器
docker container prune # 清理掉所有处于终止状态的容器。

hub

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docker info # 查看Docker信息
docker pull centos:latest # 拉取最新镜像
docker search nginx # 查找镜像
docker system df # 镜像体积

转载自：Docker(一)：Docker入门教程 略加修改
Docker — 从入门到实践

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