Docker基础

Overview

LXC

LXC 是 Linux Containers（Linux 容器）的缩写，是一个开源的包含了一系列工具、模板和库的 Linux 容器运行时，为用户提供了方便的接口来创建和管理容器，致力于创造一个无限接近标准 Linux 系统但不需要独立内核的环境。

依赖于内核提供支持，LXC 目前使用到的内核特性如下：

• Kernel namespaces (ipc, uts, mount, pid, network and user)
• Apparmor and SELinux profiles
• Seccomp policies
• Chroots (using pivot_root)
• Kernel capabilities
• CGroups (control groups)

容器 是一个或一组与 OS 其他部分隔离开来的进程，运行这些容器（进程）所需的依赖与配置都是由一个 镜像 文件提供，具有高度一致性与可移植性，是操作系统层面的虚拟化，与硬件层面的虚拟化相比，容器更加轻量。

Docker

Docker 作用与 LXC 类似，是一套 Linux 容器的运行时环境，提供了一个管理容器整个生命周期的平台。

可以理解为 Docker 是运行和管理容器的引擎（Docker Engine），采用 CS 架构，主要部分包括：

• A server with a long-running daemon process dockerd.
• APIs which specify interfaces that programs can use to talk to and instruct the Docker daemon.
• A command line interface (CLI) client docker.

容器与 VM 的区别

• 传统物理机部署，难以定义每个应用程序的资源边界，如一个物理机上运行多个程序，其中一个占有太多资源，会导致其他应用程序性能下降。分开部署又不能充分利用物理机资源，提高了成本。
• 虚拟机部署，解决了资源分配问题，但是难以高效的利用物理机资源。
• 容器部署，类似于虚拟机，但只包含最基本的文件系统、进程空间、网络等必备组件，且隔离性较低，不同容器可以共享系统资源。

容器的优点

1. 更高效的利用系统资源
2. 更快速的启动时间
3. 一致的运行环境
4. 持续交付和部署
5. 更轻松的迁移
6. 更轻松的维护和扩展

镜像地址配置

Get Docker | Docker Documentation

设置 Docker 镜像源下载地址

sudo nano /etc/docker/daemon.json
# 添加如下内容：
{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
	  "https://hub-mirror.c.163.com/"
  ]
}
# 重启
sudo systemctl daemon-reload && \
sudo systemctl stop docker.service && \
sudo systemctl stop docker.socket && \
sudo systemctl start docker.service && \
sudo systemctl start docker.socket

常用命令

使用 docker xx --help 列出某具体指令的帮助信息。

镜像操作

• docker search xxx 搜索镜像
  • —limit n 只展示前 n 个镜像
• docker images 查看镜像
  • -a 查看所有镜像
  • -q 只列出 id
• docker pull id/name 拉取镜像
  • name:tag 拉取指定版本镜像
• docker system df 查看镜像占用空间信息
• docker rmi id/name:tag 删除镜像
  • -f 强制删除镜像（可删除正在运行的容器关联的镜像）
  • docker rmi -f $(docker images -qa) 删除所有镜像

容器操作

• docker ps 查看正在运行的容器
  • -a 查看所有容器
  • -l 查看最近创建的一个容器
  • -n 查看最近创建的 n 个容器
  • -q 只显示 id
• docker run 从镜像创建容器
  • -i —interactive，Keep STDIN open even if not attached
  • -t 与 -i 连用，立即返回一个 tty
  • -d 守护式运行
  • -e 声明环境变量
  • --name 容器命名
  • -v hostDir : containerDir 目录映射
  • -p hostPort : containerPort 指定端口映射
  • -P 随机端口映射
  • --rm 一次性容器，结束后自动删除
• docker start/stop/restart/kill id/name 启停容器
• docker inspect id 查看容器配置信息
• docker top id 查看容器 top 信息
• docker rm id 删除容器，无法删除运行中的容器
  • -f 强制删除
• docker cp containerId:path path 文件拷贝（双向的）
• docker logs id 查看容器日志
• 退出容器，以 -it 方式创建的的容器，在 exit 后会自动停止，使用 ctrl+p+q 退出则不会停止。
• 重新进入，使用 docker exec -it name /bin/bash 重新进入后再 exit 不会停止，而使用 docker attach id 重新进入再 exit 会停止容器，区别在于 attach 进入的是启动容器时创建的终端。
• 自动退出，当没有前台应用运行时，容器就会自动退出，所以创建时都会加 -i 参数。

举例

# 交互式创建
docker run -it --name=myubuntu ubuntu:latest /bin/bash
# 守护式创建
docker run -di --name=myubuntu ubuntu:latest
# 进入容器，注意与attach的区别
docker exec -it myubuntu2 /bin/bash
# 目录与端口映射
docker run -di --privileged=true -v /host:/container[:rw/ro] --name=myubuntu ubuntu
docker run -di --name=my_redis -p 6379:6379 redis
# 文件拷贝
docker cp test.conf myubuntu:/usr/local
docker cp myubuntu:/usr/local/test.conf test.conf

移植

根据容器生成镜像

• docker export containerId > xxx.tar 将 容器 整个导出为快照
  • 或 docker export -o xxx.tar containerId
• cat xxx.tar | docker import - user/name:tag 根据导出的快照，生成新的 镜像

镜像备份与加载

• docker save imageId/imageName > xxx.tar 备份 镜像
  • 或 docker save -o xxx.tar imageId/imageName
• docker load -i xxx.tar 恢复 镜像

注意：使用 imageId，镜像恢复出来会没有名字，推荐使用 imageName，使用 tag docker tag [镜像 id] [新镜像名称]:[新镜像标签] 可以给没有名字的镜像重新打标签。

分层构建

Docker 分层概念

联合文件系统（UnionFS）是一种 分层的 轻量级高性能的文件系统，可以将对文件系统的修改作为一次次提交来层层合并。Docker 镜像的构建就依赖于 UnionFS，提高了镜像的复用性、定制性、移植性。

• docker commit containerId targetImageName:tag 提交容器副本，使之成为新的镜像
  • -m 描述信息
  • -a 作者信息

数据卷

按照 Docker 最佳实践的要求，容器不应该向其存储层内写入任何数据，容器存储层要保持无状态化。所有的文件写入操作，都应该使用数据卷（Volume）、或者绑定宿主目录，在这些位置的读写会跳过容器存储层，直接对宿主（或网络存储）发生读写，其性能和稳定性更高。数据卷的生存周期独立于容器，容器消亡，数据卷不会消亡。因此，使用数据卷后，容器可以随意删除、重新 run，数据却不会丢失。（引用自 http://dockone.io/article/6051）

数据卷就是宿主机的目录或文件，可以由 docker 挂载到一个或多个容器（共享），它不属于联合文件系统，数据的更改不会反映到镜像的更新中，主要目的是用来进行数据的持久化。

• docker run -di --privileged=true -v /host:/container[:rw/ro] --name=myu1 ubuntu
  • 当报 permission deny 时使用 --privileged=true
  • [:rw/ro] 指定只读或可读写，默认为可读写。
• docker run -di --privileged=true --volumes-from myu1 --name=myu2 ubuntu
  • 使用 --volumes-from 指定与已有容器一样的数据卷挂载规则

环境安装

DockerHub

MySQL

[配置参考](Mysql - Official Image | Docker Hub)

docker pull mysql:5.7.44
docker run --name mysql \
-p 13306:3306 \
-v /var/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
-v /var/mysql/data:/var/lib/mysql \
-v /var/mysql/log:/var/log/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-di mysql:5.7.44

为了解决编码问题，新建 my.cnf.

[client]
default-character-set=utf8
[mysqld]
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_unicode_ci
# 允许最大连接数
max_connections=200
# 创建新表时将使用的默认存储引擎
default-storage-engine=INNODB
# 时区
default-time-zone=+08:00
# 开启事件调度器
event_scheduler=ON

重启 mysql

docker restart mysql

验证

show variables like 'charac%'

Nacos

docker pull nacos/nacos-server:v2.2.3
docker run --name nacos01 -e MODE=standalone -p 8848:8848 -p 9848:9848 -d nacos/nacos-server:v2.2.3

Redis

docker run --name redis -p 6379:6379 -d redis
# cli 连接
docker run -it --network container:redis --rm redis redis-cli -h localhost

ZK

docker pull zookeeper
docker run --name zk -p 2181:2181 -d zookeeper
# cli 连接
docker run -it --rm --network container:zk zookeeper zkCli.sh -server

Tomcat

docker pull touchvie/tomcat8-jdk8
docker run -di --name=tomcat01 -p 9090:8080 -v tomcat

访问时发现 404，进入 tomcat 的目录 /use/local/tomcat/，发现 webapps 为空，另有一个 webapps.dist 的文件夹，将 webapps.dist 下的内容复制到 webapps 下即可。

Dockerfile

是一系列命令和参数构成的脚本，用于构建镜像。
编写 - 构建 - 运行

格式：

# Comment
INSTRUCTION arguments

常用指令

• FROM image_name:tag 定义使用哪个基础镜像启动构建流程

• MAINTAINER user_name<email> 声明镜像的创建者

• WORKDIR path_dir 设置工作目录，即进入容器后的默认路径，后面的 CP、CMD 等也使用该工作目录

  • 可以嵌套使用

    WORKDIR /a
    WORKDIR b
    WORKDIR c
    RUN pwd
    # a/b/c

• RUN command 执行后面的命令

  • 两种格式

    RUN <command>
    RUN ["executable", "param1", "param2"]

• ENV key=value 设置环境变量，使用 $key 引用

• EXPOSE <port> [<port>/<protocol>...] 暴漏端口

• USER <user>[:<group>] 指定镜像以什么用户去执行，默认 root

• ADD [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest> 将宿主机文件复制到容器内, 会自动解压 tar 包

• COPY [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest> 和 ADD 类似, 但不会自动解压

• VOLUME xxx 容器数据卷

• CMD 指定容器启动后要执行的命令，可以有多个 CMD 指令，但只有最后一个生效，且会被 docker run 最后的指令覆盖

• ENTRYPOINT 和 CMD 类似但不会被 docker run 后面的命令参数覆盖，当同时使用 CMD 时，CMD 后面的内容将作为参数传递给 ENTRYPOINT

构建 JDK8

JRE 下载

Java Archive Downloads - Java SE 8 (oracle.com)
注意下载 Server JRE (Java SE Runtime Environment) 8u202

1. 创建一个文件夹并把 jdk8 压缩包拷贝进去

mkdir -p /usr/local/dockerjdk8

2. 创建一个名为 Dockerfile 的文件

vim Dockerfile

3. 编辑 Dockerfile：

FROM centos:centos7.9.2009
MAINTAINER henry
WORKDIR /usr/local/java
ADD server-jre-8u202-linux-x64.tar.gz .
 
# 配环境变量：
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_202
ENV CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib:$CLASSPATH
ENV PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
 
RUN echo '---build success---'
CMD /bin/sh

# 开始构建：
docker build -t='jdk:1.8' . 
# -t 指定镜像名称
#  . 指定 Dockerfile 的路径

私有仓库

仓库本身也是一个镜像

• 使用步骤

1. 拉取镜像

   docker pull registry

2. 启动仓库容器

   docker run -di --name=myregistry -p 5000:5000

3. 访问端口下的 /v2/_catalog 能看到一个 json 串则成功

4. 修改配置文件 daemon.json 让 docker 信任私有仓库地址

   vi etc/docker/daemon.json 
   # 添加一段配置：
   "insecure-registries":["ip:端口号(5000)"]

5. 重启服务

   systemctl restart docker

6. 将镜像上传到私有仓库

   docker tag jdk1.8 ip:端口号/jdk1.8
   docker push ip:端口号/jdk1.8
   # 访问端口下/v2/_catalog 验证

7. 从仓库下载

   # 首先在 daemon.json 中添加信任，然后
   docker pull ip:端口号/jdk1.8

网络配置

问题：IP 变动问题、不同容器间的通信、不同 Docker 运行的容器间通信。

命令

Commands: docker network option
  connect     Connect a container to a network
  create      Create a network
  disconnect  Disconnect a container from a network
  inspect     Display detailed information on one or more networks
  ls          List networks
  prune       Remove all unused networks
  rm          Remove one or more networks

网络模式

• --network bridge (default): 为每个容器虚拟网卡与设置 IP，默认桥接到 docker0 虚拟网桥。
• --network host : 容器不会虚拟出自己的网卡和 IP，而是使用宿主机的 IP 和端口，run 时 -p 参数将无作用，并且使用主机端口号，冲突自增。
• --network none : 容器拥有独立的 Network Namespace，但并没有对其进行任何网络设置，一般不用。
• --network container:name/id : 新创建的容器不会虚拟网卡与自己的 IP，而是和一个指定的容器共享。被共享的容器挂了的话，共享的容器网络就无了。

Bridge

Host

Container

自定义网络

# 创建自定义网络
docker network create new_network
# run 时使用 --network new_network
# 可以互相使用容器名称 ping 通

Compose

Docker-Compose 时 Docker 官方的开源项目，用于对 Docker 大规模容器集群的快速编排。使用 docker-compose.yml 文件来定义一组相关联的应用容器为一个项目。

步骤：

• 编写 Dockerfile 并 build 出对应的镜像文件。
• 使用 docker-compose.yml 编排好一个完整的业务单元。
• 执行 docker-compose up 命令，一键启动。

命令

• docker-compose -h : 查看帮助
• docker-compose up : 启动所有服务
  • -d : 启动所有服务并后台运行
• docker-compose down : 停止并删除容器、网络、卷、镜像
• docker-compose exec id : 进入容器实例
• docker-compose ps : 列出正在运行的容器
• docker-compose top : 列出容器进程
• docker-compose logs id : 查看容器输出日志
• docker-compose config : 检查配置
  • -q 静默输出，有问题才输出
• docker-compose start : 启动服务
• docker-compose stop : 停止服务
• docker-compose restart : 重启服务

todo

Win10 安装 WSL2 与 Docker

安装

• 安装参考
  WSL2
  Docker-Desktop 下载

• 将 wsl 的 dsitro 安装到非系统盘
  手动下载子系统以可以安装到非系统盘

• 配置 wsl 资源
  WSL |中的高级设置配置微软文档 (microsoft.com)

  安装成功后，wsl 会多出两个 distro：docker-desktop，用于存储 docker daemon 程序和基础架构，docker-desktop-data，用于存放用户的容器镜像和配置。

• 迁移 docker-desktop-data 到非系统盘
  win10使用WSL 2运行Docker Desktop，运行文件从C盘迁移到其他目录 - xhznl - 博客园 (cnblogs.com)

WSL2 配置

Ubuntu 子系统首次进入时，使用 sudo passwd 重置 root 密码。

Ubuntu 换源

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
 
sudo vim /etc/apt/sources.list
 
# 阿里源
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
 

.wslconfig，置于 host 的 user 根目录下

# Settings apply across all Linux distros running on WSL 2
[wsl2]
 
# Limits VM memory to use no more than 4 GB, this can be set as whole numbers using GB or MB
memory=4GB 
 
# Sets the VM to use two virtual processors
processors=2
 
# Specify a custom Linux kernel to use with your installed distros. The default kernel used can be found at https://github.com/microsoft/WSL2-Linux-Kernel
kernel=C:\\temp\\myCustomKernel
 
# Sets additional kernel parameters, in this case enabling older Linux base images such as Centos 6
kernelCommandLine = vsyscall=emulate
 
# Sets amount of swap storage space to 8GB, default is 25% of available RAM
swap=8GB
 
# Sets swapfile path location, default is %USERPROFILE%\AppData\Local\Temp\swap.vhdx
swapfile=C:\\temp\\wsl-swap.vhdx
 
# Disable page reporting so WSL retains all allocated memory claimed from Windows and releases none back when free
pageReporting=false
 
# Turn off default connection to bind WSL 2 localhost to Windows localhost
localhostforwarding=true
 
# Disables nested virtualization
nestedVirtualization=false
 
# Turns on output console showing contents of dmesg when opening a WSL 2 distro for debugging
debugConsole=true

wsl.conf，置于 wsl 的/etc 下

# Network host settings that enable the DNS server used by WSL 2. This example changes the hostname, sets generateHosts to false, preventing WSL from the default behavior of auto-generating /etc/hosts, and sets generateResolvConf to false, preventing WSL from auto-generating /etc/resolv.conf, so that you can create your own (ie. nameserver 1.1.1.1).
 
[network]
hostname = myWsl
generateHosts = true
generateResolvConf = true
 
# Set the user when launching a distribution with WSL.
[user]
default = root