Docker的基本管理
一 Docker概述
1. Docker是什么
Docker是一个开源的应用容器引擎，基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源。
Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具，是一种轻量级的“虚拟机”。
Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。
2.Docker的设计宗旨
Docker的设计宗旨：Build,Ship and Run Any App,Anywhere，
即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理，达到应用组件级别的“一次封装，到处运行”的目的。这里的组件，既可以是一个应用，也可以是一套服务，甚至是一个完整的操作系统。
容器的特点：
●灵活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
●轻量级：容器利用并共享主机内核。
●可互换：可以即时部署更新和升级。
●便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
●可扩展：可以增加并自动分发容器副本。
●可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。
容器是在linux上本机运行，并与其他容器共享主机的内核，它运行的是一个独立的进程，不占用其他任何可执行文件的内存，非常轻量。
虚拟机运行的是一个完整的操作系统，通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问，相比之下需要的资源更多。
3. Docker与虚拟机的区别
| 虚拟机 | Docker容器 | |
|---|---|---|
| 启动速度 | 分钟级 | 秒级 |
| 计算能力损耗 | 损耗50%左右 | 几乎无 |
| 性能 | 弱于 | 接近原生 |
| 系统支持量 | 几十个 | 上千个 |
| 隔离性 | 完全隔离 | 资源隔离/限制 |
容器在内核中支持2种重要技术：
docker本质就是宿主机的一个进程，docker是通过namespace实现资源隔离，通过cgroup实现资源限制，通过写时复制技术（copy-on-write）实现了高效的文件操作（类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g）。
namespace的六项隔离：
| namespace | 系统调用参数 | 隔离内容 |
|---|---|---|
| UTS | CLONE_NEWUTS | 主机名与域名 |
| IPC | CLONE_NEWWIPC | 信号量、消息队列和共享内存 |
| PID | CLONE_NEWPID | 进程编号 |
| NETWORK | CLONE_NEWNET | 网络设备、网络栈、端口等 |
| MOUNT | CLONE_NEWNS | 挂载点（文件系统） |
| USER | CLONE_NEWUSER | 用户和用户组（3.8以后的内核才支持〉 |
二 Docker核心概念
1. Docker核心概念（镜像、容器、仓库）
①镜像
Docker的镜像是创建容器的基础，类似虚拟机的快照，可以理解为一个面向 Docker 容器引擎的只读模板。
通过镜像启动一个容器，一个镜像是一个可执行的包，其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码，运行时间，库、环境变量、和配置文件。
Docker镜像也是一个压缩包，只是这个压缩包不只是可执行文件，环境部署脚本，它还包含了完整的操作系统。因为大部分的镜像都是基于某个操作系统来构建，所以很轻松的就可以构建本地和远端一样的环境，这也是Docker镜像的精髓。
②容器
Docker的容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离、互不可见，以保证平台的安全性。
可以把容器看做是一个简易版的linux环境（包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。
镜像 nginx （run） 起来之后的一个实例，可以把容器看做时一个简易版的linux环境容器 就是集装箱（logo上的集装箱）
③仓库
Docker仓库是用来集中保存镜像的地方，当创建了自己的镜像之后，可以使用push命令将它上传到公有仓库（Public）或者私有仓库（Private）。当下次要在另外一台机器上使用这个镜像时，只需从仓库获取。
Docker 的镜像、容器、日志等内容全部都默认存储在 /var/lib/docker 。
2. 安装Doker
注意：目前Doker只能支持64位操作系统
①关闭防火墙+安装依赖包
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 ②设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
③安装 Docker-CE并设置为开机自动启动
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io 安装最新版本
docker-ce-20.10.18 #不一定是20.20.18，一般都是最新版本systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service
安装好的Docker系统有两个程序，Docker服务端和Docker客户端。大部分情况下Docker服务端和客户端运行在一台机器上。
③查看 docker 版本信息
docker version
⑤docker 信息查看
docker info
3. Docker的镜像操作
①搜索镜像
docker search 关键字
②获取镜像 nginx
格式：docker pull 仓库名称[:标签]
#如果下载镜像时不指定标签，则默认会下载仓库中最新版本的镜像，即选择标签为 latest 标签。
docker pull nginx
#镜像加速下载
浏览器访问阿里云登录 - 欢迎登录阿里云，安全稳定的云计算服务平台 获取镜像加速器配置
③查看镜像信息
镜像下载后存放在 /var/lib/docker 。
Docker 相关的本地资源存放在 /var/lib/docker/ 目录下，其中 containers 目录存放容器信息，image 目录存放镜像信息，overlay2 目录下存放具体的镜像底层文件。
#查看下载的镜像文件信息
cat /var/lib/docker/image/overlay2/repositories.json
#查看下载到本地的所有镜像
docker images
REPOSITORY：镜像属于的仓库；
TAG：镜像的标签信息，标记同一个仓库中的不同镜像；
IMAGE ID：镜像的唯一ID 号，唯一标识一个镜像；
CREATED：镜像创建时间；
VIRTUAL SIZE：镜像大小；
#根据镜像的唯一标识 ID 号，获取镜像详细信息
格式：docker inspect 镜像ID号
docker inspect a8758716bb6a
④为本地的镜像添加新的标签
格式：docker tag 名称:[标签] 新名称:[新标签]
docker tag nginx:latest nginx:web
⑤删除镜像
格式：docker rmi 仓库名称:标签
#当一个镜像有多个标签时，只是删除其中指定的标签
docker rmi 镜像ID号 #会彻底删除该镜像
docker rmi nginx:web
注意：如果该镜像已经被容器使用，正确的做法是先删除依赖该镜像的所有容器，再去删除镜像。
⑥存出镜像：将镜像保存成为本地文件
格式：docker save -o 存储文件名 存储的镜像
docker save -o nginx nginx:latest #存出镜像命名为nginx存在当前目录下
ls -lh
⑦载入镜像：将镜像文件导入到镜像库中
格式：docker load < 存出的文件 或者 docker load -i 存出的文件
docker load < nginx
docker load -i nginx
#上传镜像
docker tag nginx:latest admin/nginx:web #添加新的标签时必须在前面加上自己的dockerhub的username
docker login #登录公共仓库
Username：admin
password：abc123456
docker push admin/nginx:web #上传镜像
默认上传到 docker Hub 官方公共仓库，需要注册使用公共仓库的账号。https://hub.docker.com
可以使用 docker login 命令来输入用户名、密码和邮箱来完成注册和登录。
在上传镜像之前，还需要先对本地镜像添加新的标签，然后再使用 docker push 命令进行上传。
2.3 Docker容器操作
#容器创建：就是将镜像加载到容器的过程。
新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器。
格式：docker create [选项] 镜像
常用选项：
-i：让容器开启标准输入
-t：让 Docker 分配一个伪终端 tty
-it :合起来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell docker create -it nginx:latest /bin/bash
#查看容器的运行状态
docker ps -a #-a 选项可以显示所有的容器
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
8b0a7be0ff58 nginx:latest "/docker-entrypoint.…" 57 seconds ago Created inspiring_swanson容器的ID号 加载的镜像 运行的程序 创建时间 当前的状态 端口映射 名称
#启动容器
格式：docker start 容器的ID/名称
docker start 8b0a7be0ff58
docker ps -a
#创建并启动容器
可以直接执行 docker run 命令， 等同于先执行 docker create 命令，再执行 docker start 命令。
注意：容器是一个与其中运行的 shell 命令共存亡的终端，命令运行容器运行， 命令结束容器退出。
docker 容器默认会把容器内部第一个进程，也就是 pid=1 的程序作为docker容器是否正在运行的依据，如果docker容器中 pid = 1 的进程挂了，那么docker容器便会直接退出，也就是说Docker容器中必须有一个前台进程，否则认为容器已经挂掉。
/var/lib/docker
当利用 docker run 来创建容器时， Docker 在后台的标准运行过程是：
（1）检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载；
（2）利用镜像创建并启动一个容器；
（3）分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层；
（4）从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中；
（5）分配一个地址池中的 IP 地址给容器；
（6）执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行。
docker run centos:7 /usr/bin/bash -c ls /
docker ps -a #会发现创建了一个新容器并启动执行一条 shell 命令，之后就停止了
#在后台持续运行 docker run 创建的容器
需要在 docker run 命令之后添加 -d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行。并且容器所运行的程序不能结束。
docker run -d centos:7 /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"docker ps -a #可以看出容器始终处于 UP，运行状态
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
2592d3fad0fb centos:7 "/usr/bin/bash -c 'w…" 2 seconds ago Up 2 seconds peaceful_chateletdocker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash #创建容器并持续运行容器
#终止容器运行
格式：docker stop 容器的ID/名称
docker stop 2592d3fad0fbdocker ps -a
#容器的进入
需要进入容器进行命令操作时，可以使用 docker exec 命令进入运行着的容器。
格式：docker exec -it 容器ID/名称 /bin/bash
-i 选项表示让容器的输入保持打开；
-t 选项表示让 Docker 分配一个伪终端。
docker start 2592d3fad0fb #进入容器前，确保容器正在运行
docker exec -it 2592d3fad0fb /bin/bash
ls
exit #退出容器后，容器仍在运行
docker ps -adocker run -it centos:7 bash #不加 -d 选项会创建容器后直接进入容器，但是退出容器，容器也会停止
#容器的导出与导入
用户可以将任何一个 Docker 容器从一台机器迁移到另一台机器。在迁移过程中，可以使用docker export 命令将已经创建好的容器导出为文件，无论这个容器是处于运行状态还是停止状态均可导出。可将导出文件传输到其他机器，通过相应的导入命令实现容器的迁移。
#导出格式：docker export 容器ID/名称 > 文件名
docker export 2592d3fad0fb > centos7.tar#导入格式：cat 文件名 | docker import – 镜像名称:标签
cat centos7.tar | docker import - centos7:test #导入后会生成镜像，但不会创建容器
#删除容器
格式：docker rm [-f] 容器ID/名称
docker stop 2592d3fad0fb
docker rm 2592d3fad0fb #删除已经终止状态的容器docker rm -f 2592d3fad0fb #强制删除正在运行的容器docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker stop "$1}' | bash #批量停止容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker stopdocker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker rm "$1}' | bash #批量删除所有容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker rmdocker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}'| bash #批量删除镜像
docker images | grep none | awk '{print $3}' | xargs docker rmi #删除none镜像docker rm $(docker ps -a -q) #批量清理后台停止的容器