[系统运维]走进“Docker”的世界

一、Docker简介

1.1Docker的概述

• Dcoker是基于容器技术的轻量级虛拟化解决方案，docker是由容器引擎，把* * linux的cgroup、namespaces等容器底层技术进行完美的封装、并抽象为用户提供创建和管理容器的便捷界面(命令行Cli、api等) C/s

1.2Docker的优势

• docker引擎统一了基础设施环境：docker环境------》image------>封装一个简易的操作系统(3.0+G)
• docker引擎统一了封装应用(装箱/封装-类比于集装箱)方式：docker镜像一》 images
• docker 引擎统一了运行时环境：docker容器一 》基于镜像——》运行为容器(可运行的环境)实现了一次构建、多次、多处使用

1.3Docker的使用场景

流程：war jar------>Igithub gitlab私有仓库(代码仓库)----> jenkins ( 测试)
(应用程序封装/构建镜像)一》 运维使用镜像下载，使用容器技术进行运行/发布
可以实现：

• 打包应用程序简单部署
• 可脱离底层硬件任意迁移(实现了应用的隔离，将应用拆分并进行解耦)，例如:服务器从腾讯云迁移到阿里云
• 持续集成和持续交付(CI/CD)：开发到测试发布
• 部署微服务
• 提供PAAS产品(平台即服务) {OpenStack的 云主机类似于阿里云的ECS，属于IAAS；Docker (K8S) 属于PAAS

1.4Docker引擎( Docker Engine)

Docker Engine是具有以下主要组件的C/S客户端—服务器应用程序：

• server端:服务器是一种长期运行的程序，称为守护程序进程(dockerd命令)
• CLIENT端: REST API，它指定程序可以用来与守护程序进行通信并指示其操作的接口
  通过client客户端传入命令，比如以下：
  docker run：运行
  docker start：开启
  docker rm：删除
  与sever端进行交互，控制server端进行应命令的操作

1.5docker三大组件：

• 镜像：模板；组资源集合，包含了应用程序软件包、应用程序相关的依赖包、运行应用程序所需要的基础环境(泛指操作系统环境)，可以理解为容器的模板
• 容器(Docker container)：基于镜像的一种运行时状态
• 仓库（Docker reqistry）：存放image镜像模板；仓库分类: 1、公共仓库一》docker hub，2、私有仓库registry harbor

1.6docker底层原理

• 名称空间( Namespaces)：提供容器的隔离工作区的技术
• 容器完美的实现了6个名称空间隔离(namespace资源隔离-用容器化技术封装)
• mount：文件系统，挂载点
• user：操作进程的用户和用户组
• pid：进程编号
• uts：主机名和主机域
• ipc：信号量、消息队列，共享内存(理解，不同的应用调用的时候应该使用不同的内存空间)
• net：网络设备、网络协议栈、端口等
• 控制组(Control groups):资源管理功能,将应用程序限制为一组特定的资源
• 控制组允许Docker Engine将可用的硬件资源共享给容器，并有选择地实施限制和约束

1.7docker与虚拟机的区别

二、Docker引擎（Docker Engine）

• Docker Engine是具有以下主要组件的C/S客户端-服务器应用程序
• server端：服务器是一种长期运行的程序，称为守护程序进程（dockerd命令）
• client端：rest api，它指定程序可以用来与守护进行通信并指示其操作的接口。
• 命令行界面（CLI）客户端（docker命令）
  docker run
  docker start
  docker rm

三、Docker的架构（Docker architecture）

• Docker使用客户端-服务器架构。Docker 客户端与Docker，守护进程进行对话，该守护进程完成了构建，运行和分发Docker容器的繁重工作。
• Docker区别于传统的虚拟化，不需要虚拟硬件资源，直接使用容器引擎，所以速度快
• Docker Client:客户端/提供一个与用户交互，展示的平台+管理、控制docker服务端（功能）的工具 docker
• Docker客户端（docker）是许多Docker用户与Docker交互的主要方式。当您使用诸如之类的命令时docker
• run，客户端会将这些命令发送到dockerd，以执行这些命令。该docker命令使用Docker
• API。Docker客户端可以与多个守护程序通信。
• Docker daemon:守护进程
• Docker守护程序( dockerd）侦听Docker
• API请求并管理Docker对象，例如图像，容器，网络和卷。守护程序还可以与其他守护程序通信以管理Docker服务。
• Docker images:镜像
• 容器可以被打包成镜像
• Docker container:容器
• Docker registry:镜像仓库
  容器可以被打包成镜像Docker container:容器Docker registry:镜像仓库

四、部署20版Docker

4.1安装docker

• 环境配置

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

vim /etc/resolv.conf
nameserver  114.114.114.114

• 安装环境依赖包

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

• 设置阿里云镜像源

 cd /etc/yum.repos.d/
 yum-config-manager --add-repo  https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

• 安装docker-ce社区版

yum install -y docker-ce

• 开启docker

systemctl start docker
systemctl enable docker

4.2设置镜像加速

• 官方镜像加速器(阿里云网站)
• 关于加速器的地址，您登录容器镜像服务控制台后，在左侧导航栏选择镜像工具 ----> 镜像加速器，在镜像加速器页面就会显示为您独立分配的加速器地址https://zcwqh0wr.mirror.aliyuncs.com
• 镜像加速注册地址https://help.aliyun.com/document_detail/60750.html
• 通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器

mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://zcwqh0wr.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

4.3网络优化

vim /etc/sysctl.conf
     net.ipv4.ip_forward=1
sysctl -p
systemctl restart network
systemctl restart docker
docker images       ##查询镜像列表

4.4查看命令

• 查看docker版本

docker -v
docker version

• 用于显示docker的系统级信息，比如内核、镜像数、容器数

docker info

• 配置

vim /etc/docker/daemon.json		##docker配置文件还可以添加以下的建立配置：
	{
	"graph": "/data/docker",					##数据目录
	"storage-driver": "overlay2",				##存储引擎；版本迭代：LXC——>overlay——>overlay2(overlayfs:文件系统，解决docker镜像分层)
	"insecure-registries": [" registry.access.redhat.com", "quary.io"]	##私有仓库位置
	"registry-mirrors": ["https://q***"]		##镜像加速
	"bip": "172.7.5.1/24",		##docker网络；控制网段的位置；需要创建新的网桥，系统默认的docker0是不变的
	"exec-opts": ["native.cgroupdriver-systemd"],		##启动时候的额外参数(驱动)
	"live-restore":true		##当docker容器引擎挂掉的时候，使用docker跑起来的容器还能运行(分离)
systemctl daemon- reload
systemctl restart docker

4.5docker镜像操作

docker run hello-world		##运行hello-world镜像
	run代表以下：
		①：pull	dockerhub	仓库中项目/库/镜像
		②：start hello-world image

• The Docker client contacted the Docker daemon. dockerclient客户端连接到了服务端(服务端是以一个守护进程的形式跑在操作系统里面的)restfulapi典型的C/s架构
• The Docker daemon pulled the “hello-world” image from the Docker Hub.(amd64)
  由docker服务端的守护进程从docker hub上下载了镜像(服务端会先检查本地系统是否有此镜像)
• The Docker daemon created a new container from that image which runs the
  executable that produces the output you are currently reading.
  服务端创建了一个新的容器，然后从拉取的这个镜像启动了一个容器，容器执行了脚本/可执行程序让我们可以查看/使用
• The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it
  to your terminal.
  docker服务端把这些信息流(传递)返回到客户端并展示出来，( 展示在终端上)
  docker client 可以是多种形式，比如"docker"命令工具所在的终端

4.5.1查询docker版本

docker version docker info

4.5.2搜索镜像

docker search nginx		##搜索镜像nginx
docker search centos: 7		##搜索镜像centos:7

4.5.3下载镜像（默认是从docker hub）

docker pull 镜像名称
docker pull nginx    ##下载nginx最新的镜像

4.5.4查看镜像

docker  images	##查看镜像列表
docker images -q	##查询镜像过滤ID
	q：代表过滤；只过滤容器ID

• 查看当前镜像的获取信息

docker inspect 镜像ID	 
docker inspect 8652b9f0cb4c

• 添加镜像标签

docker tag nginx:latest  nginx:lnmp

• 删除镜像

docker rm  **	##删除容器ID
docker rmi  镜像名称/镜像标签  ##删除镜像ID
	rm i：rm image  ##删除镜像

docker rmi ngin:lnmp		##删除nginx的lnmp标签

• 镜像导入

docker save -o 文件名镜像名
docker load < 
示例:
docker save -o hello-world hello-world

• 这时就可以使用

scp hello-world root@192.168.35.10:/opt		##传到其他安卓docker的内容
docker load < hello-world		##再进行镜像导入；

五、容器操作

5.1查询容器

docker ps -a		##显示所有的容器，包括未运行的
	a:all；全部
docker ps -aq		##查询容器的id
	q：代表过滤；只过滤容器ID

5.2删除容器

docker rm -f `docker ps -aq`		##强制批量删除容器；不建议使用，若需要删除删选出id进行删除

5.3启动运行容器

• 使容器开启并持续性运行

：创建容器
	docker create -it nginx:latest /bin/bash
		-i：让容器的标准输入保持打开
		-t：分配一个伪终端
		-d：后台守护进程的方式运行
②：启动容器
	docker start 容器id

• 启动一次性运行容器

docker run centos:7 /usr/bin/bash -c ls /
	-c：传递命令参数

• 持续后台运行

docker run -d centos:7 /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello; done"	##后台运行centos:7的容器
	while true;do echo hello; done：代表给予一个死循环

5.4停止容器

docker stop 容器ID				##停止容器
docker stop 84cff82e0a93 		##停止容器

5.5进入、退出容器

1. 使用run
   docker run -it nginx:latest /bin/bash
   容器内没有的命令如何操作：
   ①：yum下载命令工具
   ②：以不同的环境运行容器，即环境中存在需要使用的命令即可

2. exec(容器必须为开启状态)

docker exec -it 容器ID /bin/bash
	docker run -it：会创建前台进程，但是会在输入exit后终止进程。
	docker attach：会通过连接stdin,连接到容器内输入输出流，会在输入exit后终止进程.
	docker exec -it 会连接到容器，可以像SSH-样进入容器内部，进行操作，可以通过exit退出容器，不影响容器运行。

5.6容器导入、导出

• 容器导出

docker export 容器ID >文件名
示例:
docker export b054125b9481 > hell02		##导出hello-world到文件hello2内

• 容器导入(生成镜像)2种方式

①：docker import 导出的文件名(容器) 指定镜像名称(打上标签)
示例:
docker import hello2 hello-world:latest
②：cat 文件名(容器) | docker import - hello-world:latest
示例:
cat centos_02 | docker import - centos:7

5.7删除、强制删除容器

docker rm 容器ID
docker rm -f 容器ID		##强制删除容器(正在运行的容器)
docker ps -a | awk '{print "docker rm " $1'} | bash		##批量删除容器;$1：是容器的id
for i in `docker ps -a | grep -i exit | awk '{print$1}'`; do docker rm -f $i;done	##批量删除"exit"状态的容器
docker rm -f `docker ps -aq`		##强制批量删除容器；不建议使用，若需要删除删选出id进行删除