Docker

Posted 2020-08-22

Docker是一个虚拟环境容器，可以将你的开发环境、代码、配置文件等一并打包到这个容器中，并发布和应用到任意平台中。比如，你在本地用Python开发网站后台，开发测试完成后，就可以将Python3及其依赖包、Flask及其各种插件、mysql、nginx等打包到一个容器中，然后部署到任意你想部署到的环境。

 

Docker的三个概念

镜像（Image）：类似于虚拟机中的镜像，是一个包含有文件系统的面向Docker引擎的只读模板。任何应用程序运行都需要环境，而镜像就是用来提供这种运行环境的。例如一个Ubuntu镜像就是一个包含Ubuntu操作系统环境的模板，同理在该镜像上装上Apache软件，就可以称为Apache镜像。

 

容器（Container）：类似于一个轻量级的沙盒，可以将其看作一个极简的Linux系统环境（包括root权限、进程空间、用户空间和网络空间等），以及运行在其中的应用程序。Docker引擎利用容器来运行、隔离各个应用。容器是镜像创建的应用实例，可以创建、启动、停止、删除容器，各个容器之间是是相互隔离的，互不影响。注意：镜像本身是只读的，容器从镜像启动时，Docker在镜像的上层创建一个可写层，镜像本身不变。

 

仓库（Repository）：类似于代码仓库，这里是镜像仓库，是Docker用来集中存放镜像文件的地方。注意与注册服务器（Registry）的区别：注册服务器是存放仓库的地方，一般会有多个仓库；而仓库是存放镜像的地方，一般每个仓库存放一类镜像，每个镜像利用tag进行区分，比如Ubuntu仓库存放有多个版本（12.04、14.04等）的Ubuntu镜像。

 

Docker的安装和卸载

Docker可以安装在Windows、Linux、Mac等各个平台上。具体可以查看文档Install Docker。安装完成之后，可以查看Docker的版本信息：

[[email protected] ~]# docker version

Client:
Version: 1.12.3
API version: 1.24
Go version: go1.6.3
Git commit: 6b644ec
Built:
OS/Arch: linux/amd64

Server:
Version: 1.12.3
API version: 1.24
Go version: go1.6.3
Git commit: 6b644ec
Built:
OS/Arch: linux/amd64

查看Docker的帮助信息：# docker --help。

各种命令的用法也不再赘述，后边用到哪些命令时会作出一定的解释。

 

Docker中关于镜像的基本操作

安装完Docker引擎之后，就可以对镜像进行基本的操作了。我们从官方注册服务器（https://hub.docker.com）的仓库中pull下CentOS的镜像，前边说过，每个仓库会有多个镜像，用tag标示，如果不加tag，默认使用latest镜像：

[[email protected] ~]# docker search centos # 查看centos镜像是否存在
[[email protected] ~]# docker pull centos # 利用pull命令获取镜像
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/centos
08d48e6f1cff: Pull complete
Digest: sha256:b2f9d1c0ff5f87a4743104d099a3d561002ac500db1b9bfa02a783a46e0d366c
Status: Downloaded newer image for centos:latest

[[email protected] ~]# docker images # 查看当前系统中的images信息
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos latest 0584b3d2cf6d 9 days ago 196.5 MB

 

 

以上是下载一个已有镜像，此外有两种方法可以帮助你新建自有镜像。

（1）利用镜像启动一个容器后进行修改 ==> 利用commit提交更新后的副本

[[email protected] ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash # 启动一个容器
[[email protected] /]# # 这里命令行形式变了，表示已经进入了一个新环境
[[email protected] /]# git --version # 此时的容器中没有git
bash: git: command not found
[[email protected] /]# yum install git # 利用yum安装git
......
[[email protected] /]# git --version # 此时的容器中已经装有git了
git version 1.8.3.1

 

此时利用exit退出该容器，然后查看docker中运行的程序（容器）：[[email protected] ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
72f1a8a0e394 centos:latest "/bin/bash" 9 minutes ago Exited (0) 3 minutes ago angry_hodgkin

 

这里将容器转化为一个镜像，即执行commit操作，完成后可使用docker images查看：

[[email protected] ~]# docker commit -m "centos with git" -a "qixianhu" 72f1a8a0e394 xianhu/centos:git

[[email protected] ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
xianhu/centos git 52166e4475ed 5 seconds ago 358.1 MB
centos latest 0584b3d2cf6d 9 days ago 196.5 MB

 

其中，-m指定说明信息；-a指定用户信息；72f1a8a0e394代表容器的id；xianhu/centos:git指定目标镜像的用户名、仓库名和 tag 信息。注意这里的用户名xianhu，后边会用到。

 

此时Docker引擎中就有了我们新建的镜像xianhu/centos:git，此镜像和原有的CentOS镜像区别在于多了个Git工具。此时我们利用新镜像创建的容器，本身就自带git了。

[[email protected] ~]# docker run -it xianhu/centos:git /bin/bash
[[email protected] /]# git --version
git version 1.8.3.1
利用exit退出容器。注意此时Docker引擎中就有了两个容器，可使用docker ps -a查看。

 

（2）利用Dockerfile创建镜像Dockerfile可以理解为一种配置文件，用来告诉docker build命令应该执行哪些操作。

# 说明该镜像以哪个镜像为基础
FROM centos:latest

# 构建者的基本信息
MAINTAINER xianhu

# 在build这个镜像时执行的操作
RUN yum update
RUN yum install -y git

# 拷贝本地文件到镜像中
COPY ./* /usr/share/gitdir/

 

有了Dockerfile之后，就可以利用build命令构建镜像了：

[[email protected] ~]# docker build -t="xianhu/centos:gitdir" .

 

其中-t用来指定新镜像的用户信息、tag等。最后的点表示在当前目录寻找Dockerfile。

 

构建完成之后，同样可以使用docker images命令查看：

[[email protected] ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
xianhu/centos gitdir 0749ecbca587 34 minutes ago 359.7 MB
xianhu/centos git 52166e4475ed About an hour ago 358.1 MB
centos latest 0584b3d2cf6d 9 days ago 196.5 MB
以上就是构建自己镜像的两种方法。其中也涉及到了容器的一些操作。如果想删除容器或者镜像，可以使用rm命令，注意：删除镜像前必须先删除以此镜像为基础的容器。

 

[[email protected] ~]# docker rm container_name/container_id
[[email protected] ~]# docker rmi image_name/image_id
镜像其他操作指令：[[email protected] ~]# docker save -o centos.tar xianhu/centos:git # 保存镜像
[[email protected] ~]# docker load --input centos.tar # 加载镜像

 

Docker中关于容器的基本操作

在前边镜像的章节中，我们已经看到了如何基于镜像启动一个容器，即docker run操作。

[[email protected] ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash
这里-it是两个参数：-i和-t。前者表示打开并保持stdout，后者表示分配一个终端（pseudo-tty）。此时如果使用exit退出，则容器的状态处于Exit，而不是后台运行。如果想让容器一直运行，而不是停止，可以使用快捷键 ctrl+p ctrl+q 退出，此时容器的状态为Up。

除了这两个参数之外，run命令还有很多其他参数。其中比较有用的是-d后台运行：

[[email protected] ~]# docker run centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"
[[email protected] ~]# docker run -d centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"
这里第二条命令使用了-d参数，使这个容器处于后台运行的状态，不会对当前终端产生任何输出，所有的stdout都输出到log，可以使用docker logs container_name/container_id查看。

 

启动、停止、重启容器命令：

[[email protected] ~]# docker start container_name/container_id
[[email protected] ~]# docker stop container_name/container_id
[[email protected] ~]# docker restart container_name/container_id
后台启动一个容器后，如果想进入到这个容器，可以使用attach命令：[[email protected] ~]# docker attach container_name/container_id
删除容器的命令前边已经提到过了：[[email protected] ~]# docker rm container_name/container_id

 

Docker中关于仓库的基本操作

Docker官方维护了一个DockerHub的公共仓库，里边包含有很多平时用的较多的镜像。除了从上边下载镜像之外，我们也可以将自己自定义的镜像发布（push）到DockerHub上。

 

在镜像操作章节中，我们新建了一个xianhu/centos:git镜像。

（1）访问https://hub.docker.com/，如果没有账号，需要先注册一个。

（2）利用命令docker login登录DockerHub，输入用户名、密码即可登录成功：

[[email protected] ~]# docker login
Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don‘t have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username: xianhu
Password:
Login Succeeded
（3）将本地的镜像推送到DockerHub上，这里的xianhu要和登录时的username一致：

[[email protected] ~]# docker push xianhu/centos:git # 成功推送
[[email protected] ~]# docker push xxx/centos:git # 失败
The push refers to a repository [docker.io/xxx/centos]
unauthorized: authentication required
（4）以后别人就可以从你的仓库中下载合适的镜像了。

[[email protected] ~]# docker pull xianhu/centos:git
对应于镜像的两种创建方法，镜像的更新也有两种：

创建容器之后做更改，之后commit生成镜像，然后push到仓库中。更新Dockerfile。在工作时一般建议这种方式，更简洁明了。

 

这里再一次回顾一下三个重要的概念：镜像、容器、仓库：

从仓库（一般为DockerHub）下载（pull）一个镜像，Docker执行run方法得到一个容器，用户在容器里执行各种操作。Docker执行commit方法将一个容器转化为镜像。Docker利用login、push等命令将本地镜像推送（push）到仓库。其他机器或服务器上就可以使用该镜像去生成容器，进而运行相应的应用程序了。

 

利用Docker创建一个用于Flask开发的Python环境

上边已经解释和练习了Docker的基本操作命令，下边以实例的形式完整走一遍流程。我们创建一个用于Flask开发的Python环境，包含Git、Python3、Flask以及其他依赖包等。完整命令如下：

[[email protected] ~]# docker pull centos

[[email protected] ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash
# 此时进入容器，安装Python3、Git、Flask及其依赖包等，安装完成后exit退出
[[email protected] ~]# docker commit -m "Flask" -a "xianhu" container_id xianhu/flask:v1
[[email protected] ~]# docker push xianhu/flask:v1
Docker的功能和特性还有很多，各种运行命令、参数等也都有待学习和练习，比如如何管理数据、如何管理网络、如何互相配合工作、如何编写更专业的Dockerfile等。本文先入门为主，以后有时间再慢慢更新关于Docker的知识。