Docker架构镜像及容器的基本操作

Posted 2020-12-30

Docker架构、镜像及容器的基本操作

前言引导

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，诞生于2013年。Docker的设计宗旨：Build、Ship and Run Any、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。

Docker概述

如上图所示，Docker的logo设计为蓝色鲸鱼，拖着许多集装箱。其中鲸鱼可以看作为宿主机，而集装箱可以理解为相互隔离的容器，每个集装箱中都包含自己的应用程序。

Docker容器与传统虚拟的比较

特性	Docker容器	虚拟机
启动速度	秒级	分钟级
计算能力耗损	几乎无	损耗50%左右
性能	接近原生	弱于
系统支持量（单机）	上千个	几十个
隔离性	资源限制	完全隔离

Docker之所以拥有众多优势，跟操作系统虚拟化自身的特点是分不开的。传统虚拟机需要有额外的虚拟化管理程序和虚拟机操作系统层。而Docker容器是直接在操作系统层面之上实现的虚拟化。如下图

Docker的核心概念与安装

• 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。

• 容器（Container）

Docker容器是从镜像创建的运行实例，容器可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离的，互不可见的，可以保证平台的安全性。

• 仓库（Repository）

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命令将它上传到公共仓库（Public）或者私有仓库（Private）。

仓库注册服务器（Registry）是存放仓库的地方，其中包括了多个仓库，每个仓库集中存放某一类镜像，并且使用不同的标签（tag）来区分它们。目前最大的公共仓库是Docker Hub，其中存放了数量庞大的镜像供用户下载使用。

安装Docker

• 先关闭防火墙及SELinux

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

• 使用yum命令安装Docker服务

yum -y install docker

yum安装好docker之后，就可以直接启动服务了。

systemctl start docker.service        //开启服务
systemctl enable docker.service       //设置开机自启动

• Docker程序介绍

安装好的Docker系统有两个程序：Docker服务端和Docker客户端。其中Docker服务端是一个服务进程，管理着所有的容器。Docker客户端则扮演着Docker服务端的远程控制器，可以用来控制Docker的服务端进程。一般情况下，Docker服务端和客户端运行在一台机器上。

可以通过查看docker版本信息检查docker服务。

Docker镜像的基本操作

• 搜索镜像

docker search nginx     //搜索远端官方仓库中的共享nginx镜像

• 获取镜像

docker pull docker.io/nginx   //获取上面搜索到的星级最高的镜像

从整个下载过程中可以看出，镜像文件由若干层（Layer）组成，称之为AUFS（联合文件系统），是实现增量保存与更新的基础。

• 查看获取到的镜像信息

下载到本地的镜像文件保存在/var/lib/docker/image/overlay/文件下的repositories.json文件

docker images    //查看下载到本地的所有镜像

图中各个参数的释义：
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，唯一标识了该镜像
CREATED: 镜像创建时间
VIRTUAL SIZE: 镜像大小

• 通过镜像的唯一标识ID号，获取镜像详细信息

docker inspect c82521676580     //获取镜像唯一标识号为c82521676580的镜像的详细信息

• 为本地镜像添加新标签

docker tag docker.io/nginx nginx:test    //本地镜像docker.io/nginx添加新的名称为nginx，新的标签为test

docker images | grep test    //过滤查看新添加的标签信息

• 删除镜像

使用docker rmi命令删除多余的镜像

删除镜像的方法有两种：一、使用镜像的标签删除镜像；二、使用镜像的ID删除镜像

命令格式：

docker rmi 仓库名称：标签
docker rmi 镜像ID号

• 存出镜像和载入镜像

把一台机器上的镜像迁移到另一台机器上时，将镜像保存成本地文件的过程叫做存出镜像；将存出的镜像从A机器拷贝到B机器，需要在B机器上使用该镜像，可以将该导出文件导入到B机器的镜像库中，这个过程叫做载入镜像。

docker save -o nginx docker.io/nginx      //存出镜像

docker load < nginx或者docker --inputnginx     //导入镜像

• 上传镜像

当本地镜像越存越多的时候，就需要指定一个专门的地方存放镜像——仓库。目前比较方便的就是公共仓库，默认上传到Docker Hub官方仓库，但是这个方法必须先注册使用公共仓库的账号。可以使用docker login命令输入用户名、密码和邮箱来完成注册和登录。登录之后可以使用“docker push 仓库名称：标签”进行上传镜像。

docker push li(账号)/nginx：centos         //上传镜像

Docker容器的基本操作

• 容器的创建与启动

docker create -it docker.io/nginx /bin/bash     //创建容器
docker ps -a     //查看所有容器
docker start 1ad3c22a5e36     //开启容器
docker stop 1ad3c22a5e36     //关闭容器

参数详解：
-i：让容器的输入保持打开
-t：让Docker分配一个伪终端
/bin/bash ： 表示启动容器时要运行的命令

• 容器的进入

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

参数详解：
-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

• 容器的导出和导入

docker export 1ad3c22a5e36 > nginxtar    //容器的导出

cat nginxtar | docker import - nginx:test    //容器的导入

• 容器的删除

要删除正在运行的容器可以添加 -f 选项强制删除，建议先关闭容器在删除。

docker rm 1ad3c22a5e36   //删除时指定 ID

• 后台持续运行容器

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

注意：docker run ，等于执行了docker create ，在执行docker start 。就是说：在使用docker run创建容器的时候 如果检查镜像，若没有镜像，会从公共仓库下载，然后在创建容器，运行容器。

docker run -itd --name c7 --network bridge --ip 172.16.10.135 centos:latest /bin/bash
下载资源 名字c7 网卡桥接 本地IP 镜像仓库centos 最新latest

Docker资源限制

• 限制CPU使用速率

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

• 按比例分享CPU

docker run --cpu-shares 1024 centos

• 限制CPU内核使用

• 使用 --cpuset-cpus 后面跟 0，1，2，3 （0表示第1个内核，1表示第2个内核.......）

docker run --cpuset-cpus 0,1 centos       //容器centos独享 第1和第2个内核

• 限制内存使用

docker run -m 512m centos      //限制cents容器内存512M
对blkio限制

• 对容器的读写限制

例如：限制容器的/dev/sda1 的写入ipos为1MB

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