Docker篇之一Docker镜像及容器

Posted 2020-12-29

一、Docker核心概念

1、镜像(image)

Docker的镜像是创建容器的基础，类似虚拟机的快照，可以理解为是一个面向Docker容器引擎的只读模板，比如一个镜像可以是一个完整的centos操作系统，也可以是一个安装了mysql的应用程序，称之为一个镜像。
镜像文件用户可以自己创建和更新现有镜像，也可以从网上下载已经做好的应用镜像直接使用。

2、容器(Container)

容器是镜像的另一个运行实例，是独立运行的一个或一组应用以及他们所必须的运行环境，包括文件系统、系统库类、shell环境等。镜像是只读模板，而容器会给这个只读模板一个额外的可写层。

3、仓库(Repository)

仓库是用来集中存放镜像的地方，当自己创建了镜像后，可以使用push命令将它上传到公共仓库(Public)或者私有仓库(Private)，这样，当其他机器想要使用时，直接下载下来即可使用。

二、Docker镜像操作

1、搜索镜像

• 通过docker search 命令搜索远端官方仓库的共享镜像。
• 搜索关键字为httpd的镜像

docker search httpd

2、获取镜像

• 对于docker来说，如果下载镜像时不指定标签，则默认会下载仓库中最新版，因此也可通过制定标签来下载指定版本，这里的标签(tag)就是用来区分镜像版本的。

• 下载镜像httpd

docker pull httpd

整个下载过程可以看出，镜像文件由若干层(Layer)组成，我们称之为AUFS(文件联合系统)，是实现增量保存与更新的基础，下载过程中会输出镜像的各层信息

3、查看镜像信息

docker images

REPOSITORY ---镜像属于的仓库
TAG ---镜像的标签信息，标记同一个仓库中不同镜像
IMAGE ID ---镜像的唯一ID号，唯一标识了该镜像
CREATED ---镜像创建时间
SIZE ---镜像大小

• 还可以根据镜像的唯一标识ID号，获取镜像详细信息。

docker inspect 11426a19f1a2

• 使用docker tag命令来为本地的镜像添加新的标签。

<br/>命令格式：docker tag 镜像名称：[标签] 新名称：[新标签]<br/>

• 例如：本地镜像httpd添加新的名称为apache，新的标签为apache1

docker tag httpd apache:apache1

4、删除镜像

• 方法一：docker rmi 仓库名称:标签

• 方法二：docker rmi 镜像ID号

• 注：当一个镜像有多个标签的时候，docker rmi 命令只是删除该镜像多个标签中的指定标签，不会影响镜像文件。但当该镜像只剩下一个标签的时候，此时删除该标签的时候会彻底删除该镜像。
• 当使用方法二删除时，必须确保该镜像没有被容器使用才能进行，删除时系统会先删除掉指向该镜像的所有标签，然后删除镜像本身。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，在删除镜像

5、存出镜像和导入镜像

存出镜像

• 当需要把一台机器上的镜像迁移到另一台机器上的时候，需要将镜像保存成本地文件，这一过程叫做存出镜像。
• 别的机器通过拷贝的镜像，将该镜像导入到自己的镜像库中，这一过程叫做载入镜像。

<br/>命令格式：docker save -o 存储文件名 存储的镜像<br/>

• 将本地的httpd镜像存出apache2

docker save -o apache2 httpd

载入镜像

命令格式：docker load < 存出的镜像文件
或者：
docker --input 存出的镜像文件

6、上传镜像

• 本地存储的镜像文件越来越多，就要一个专门的地方存放这些镜像---仓库。目前比较方便的就是公共仓库，默认上传的是Docker hub官方仓库，需要注册账号完成登录后才能上传。

• 在上传镜像之前还需要对本地镜像添加新的标签，然后再使用docker push命令上传。

docker tag httpd apache:test
docker login

Username: madeb   //此账号需自己注册
Password: 
Login Succeeded

• 成功登录后就可上传镜像了。

docker push apache:test

• 注：若是需要退出登录

docker logout

三、Docker容器操作

1、容器的创建与启动

• 新创建的容器处于停止状态，不运行任何程序。
• 需要在其中发起一个进程来启动容器，该进程是容器的唯一进程。
• 该进程结束时，容器也会完全停止。

<br/>命令格式：docker create [选项] 镜像 运行的程序<br/>

-i 让容器的输入保持打开
-t 让Docker分配一个伪终端

docker create -it httpd /bin/bash
docker ps -a
docker start e1e05c66ec9c //开启容器
docker ps -a

• 创建容器并执行一条命令。
• 这种方式和在本地执行命令几乎没有区别

docker run httpd /usr/bin/bash -c ls /

• 容器在执行完ls / 后会立马停止，这个时候就需要让docker以守护态在后台运行
• 例如，下面的程序就会在后台持续运行。

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

2、容器的终止

• 想要停止容器的运行前需要查看容器的运行状态，以及ID号

docker ps -a

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
e1e05c66ec9c        httpd               "/bin/bash"         26 minutes ago      Up 25 minutes       80/tcp              friendly_euclid

docker stop e1e05c66ec9c

• 当查看到STATUS状态为Exited时，即状态终止。

3、容器的进入

• 当不进入容器时，让容器执行任务，一条任务执行完成后容器会自动停止，为了避免繁琐的情况，我们需要进入容器执行，且退出容器后，容器并不会停止。

命令格式：docker exec -it e1e05c66ec9c /bin/bash
-i 表示让容器的输入保持打开
-t 表示让docker分配一个伪终端

• 例如

docker exec -it e1e05c66ec9c /bin/bash

4、容器的导出与导入

容器导出

• 无论这个容器是运行还是停止均可导出。

<br/>命令格式：docker export 容器ID/名称 &gt; 文件名<br/>

• 将容器导出为apache1

docker export e1e05c66ec9c > apache1

容器导入

• 导出的文件从A机器拷贝到B机器，之后使用docker import命令导入，成为镜像。

<br/>命令格式：cat 文件名 | docker import - 生成的镜像名称:标签<br/>

• 例如导入apache1 成为本地镜像

cat apache1 | docker import - apache1 注：此处必须先使用cat，不然无法导入
docker images

REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
apache1             latest              2bfb89eb2c5d        49 seconds ago      174MB
apache              apache1             11426a19f1a2        8 days ago          178MB
httpd               latest              11426a19f1a2        8 days ago          178M

5、容器的删除

• 可以使用docker rm 命令将一个已经处于终止状态的容器删除。

<br/>命令格式：docker rm 容器ID/名称<br/>

docker rm e1e05c66ec9c
docker ps -a | grep e1e05c66ec9c

• 如果要删除一个正在运行的容器，可以添加-f选项强制删除，但建议先将容器停止在做删除操作。

docker默认的存储目录在本地/var/lib/docker/，docker的镜像、容器、日志等内容全部都存储在这里，也可单独使用大容量分区来存储这些内容，并且一般选择LVM逻辑卷，从而避免出现docker运行过程中存储目录容量不足的问题。

四、Docker资源控制

1、限制cpu使用速率

• 在docker中可以通过--cpu-quota选项来限制cpu使用率，cpu的百分比是以1000为单位的。

docker run --cpu-quota 20000 e1e05c66ec9c //cpu的使用率限定为20%

• 还可以通过Cgroup配置文件立即生效

echo 20000 > /sys/fs/cgroup/cpu/docker/e1e05c66ec9ced2d6290ebe8e3fdea27f439dcbeea70921ec5d9e5b0bcffaf11/cpu.cfs_quota_us

2、多任务按比例分析CPU

• 当有多个容器任务运行时，很难计算cpu的使用率，为了使容器合理使用cpu资源，可以通过--cpu-share选项设置cpu按比例共享资源，这种方式还可以实现cpu使用率的动态调整。

docker run --cpu-shares 1024 容器A
docker run --cpu-shares 1024 容器B
docker run --cpu-shares 2048 容器C

3、限制cpu内核使用

• 如果服务器有16个核心，那么cpu编号为0~15，使容器绑定第1~4个内核使用。

docker run --cpuset-cpus 0,1,2,3 容器名

2、对内存使用的限制

• 在docker中可以通过docker run -m 命令来限制内存使用量，相应的配置文件为/sys/fs/cgroup/memory/memory.kmem.limit_in_bytes。需要注意的是，一旦容器cgroup使用的内存超过了限制的容量，Linux内核将会尝试收回这些内存，如果仍旧没法控制内存控制在限制范围之内，进程就会被杀死。

docker run -m 512m 容器名 //限制容器的内存为512m

3、对blkio的限制

• 如果是在一台服务器上进行容器的混合部署，那么会出现同时有几个程序写磁盘数据的情况，这时可以--device-write-iops选项来限制写入的iops，相应的还有--device-read-bps选项可以限制读取的iops，但是这种方法只能针对blkio限制的是设备(device)，而不是分区，相应的配置文件/sys/fs/cgroup/blkio/docker/容器ID/blkioo.throttle.write_iops_device

docker run --device-write-bps /dev/sda1:1mb 容器名 //限制容器的/dev/sda1的写入ipos为1MB