前言
docker的英文意思是 码头工人，意思就是搬运东西的意思，其实这和docker的特点是一样的，docker提供的就是一种容器化搬运东西（我们的软件、程序）的过程。docker自己本来是运行在操作系统上一个程序软件，它会提供一个容器环境，使我们的程序独立地运行在容器中。
Docker在2013年一炮而红，直到现在，已经成为容器技术的代名词
以linux而言，linux操作系统会有一个主进程pid=1 派生出其他进程来控制不同服务；例如：pid=2 --> python pid=3–>java pid4–>php ，三个服务可能会相互影响
使用者期望将这三个不同的服务，跑在不同的运行时环境中实现相互不影响，同时不会增加服务器成本
延伸出——》能否将这三种服务分别封装起来————》虚拟化技术，实现了一个操作系统模拟多个操作系统/不同的运行时环境
随着技术发展—》虚拟化技术开销较大（例如：只要运行一个py脚本，想要使用虚拟化方式实现，还需要安装一个操作系统，并不方便/合理）
虚拟化层的抽象层（用户层）剥离，使用docker engine 来替代（来宾操作系统去除），只要通过引擎就可以直接连接到宿主机操作系统中，极大减小了开销
一、Docker 是什么？
1.docker概述
Docker是一个用于开发，交付和运行应用程序的开放平台。Docker使您能够将应用程序与基础架构分开，从而可以快速交付软件。是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包方式封装应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的Linux或者Windows机上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制（隔离机制），相互之间不会有任何接口。
沙箱(Sandbox)：在计算机安全领域，沙箱是一种程序的隔离运行机制
Docker从一开始就以提供标准化的运行时环境为目标，真正做到“build once, run anywhere”，可以将同一个构建版本用于开发、测试、预发布、生产等任何环境，并且做到了与底层操作系统的解耦（不吃操作系统）。在此基础上还进一步发展出了CaaS（容器即服务）技术。
2.docker 与 虚拟机区别 之一（资源利用率/损耗）
（1）虚拟机技术的缺点
1.资源占用太多
2.冗余步骤多
3.启动很慢
（2）容器化技术
1.服务器资源利用率高
2.比较轻量化
3.打包镜像测试，一键运行
（3）比较Docker和虚拟机技术不同
? 1.传统虚拟机，虚出一条硬件，运行一个完整的操作系统，然后在这个系统上安装和运行软件
? 2.容器内的应用之间运行在 宿主机的内容，容器是没有自己的内核的，也没有虚拟我们的硬件，所以久轻便了
? 3.每个容器间是互相隔离的，每个容器内都有属于自己的文件系统，互不影响
? 4.安全性，docker的安全性更弱，
? 5.与虚拟机相比，docker隔离性更弱，docker属于进程之间的隔离，虚拟机可实现系统级别隔离
? 6.可管理性：docker的集中化管理工具还不算成熟，各种虚拟化技术都有成熟的管理工具，例如Vm提供完备的虚拟机管理能力
? 7.docker创建时秒级的，docker的快速迭代性，无论是开发、测试、部署都可以节约大量时间
docker 把容器化技术做成了标准化平台CAAS （docker 统一/指定了容器化技术的标准化平台
（4）使用docker有什么意义（实现了3个统一）
docker 引擎统一了基础设施环境-docker环境 即image ；封装一个简易的操作系统（3.0+G ）。
docker 引擎统一了程序打包（装箱/封装-类比于集装箱）方式-docker镜像 即images。
docker 引擎统一了程序部署（运行）方式-docker 容器 ，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。
3.名称空间（namespace）
**简述：**Docker使用一种称为namespaces提供容器的隔离工作区的技术。运行容器时，Docker会为该容器创建一组 名称空间。
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）
这些名称空间提供了一层隔离。容器的每个方面都在单独的名称空间中运行，并且其访问仅限于该名称空间。
mount 文件系统，挂载点 ——》》一个文件系统内，不能重复挂载一个指定目录，例如：/mnt
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，不同的应用调用内存资源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
cgroups linux 内核态中资源管理的模块
cgroups 管理一些系统资源
该pid命名空间：进程隔离（PID：进程ID）。
该net命名空间：管理网络接口（NET：网络）。
该ipc命名空间：管理访问IPC资源（IPC：进程间通信）。
该mnt命名空间：管理文件系统挂载点（MNT：mount）。
该uts命名空间：隔离内核和版本标识符。（UTS：Unix时间共享系统）。
docker 引擎 对内核版本是有要求的 ：3.8
docker 需要cgroups 的资源管理功能
二、Docker得使用场景
K8S image镜像 + container容器的方式
（1）war jar ——>github gitlab 私有仓库（代码仓库） ——>jenkins（测试） （应用程序封装/构建镜像）——>运维下载，使用容器技术进行运行/发布
（2）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
（3）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.Docker三要素
镜像——>模板
容器——>基于镜像，运行状态/运行时状态
仓库——>存放镜像模板
2.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程序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）
（1）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。
（2）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
（3）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
（4）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
（5）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
cgroups namespace
容器可以被打包成镜像
Docker container：容器
Docker registry：镜像仓库（yum仓库）
yum install
docker pull nginx
注：存储镜像的地方，默认在公共的Docker Hub上查找，可以搞个人仓库 （registry harbor）
1、docker 三大组件
**镜像：**一组资源集合，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：**基于镜像的一种运行时状态
**仓库：**存放image 镜像 ，仓库大类：1、公共仓库——>docker hub 2、私有仓库 registry harbor
yum 仓库 rpm包
公共仓库
本地yum仓库
docker hub ： lnmp lnmp
docker 镜像
docker hub 公共仓库
docker-harbor 上传下载方便、安全
github：github ——》404——》延迟
gitlab：
svn
gitee
码云 代码仓库
vm 256
物理硬件 256
centos ： 依赖包、应用程序
2、docker 和vm ，解决了虚拟机的什么问题：
（1）：docker 解决了 vm 的 一个环境孤岛的问题
（2）：docker 可以自定义传参（创建-创建镜像/容器、启动（基于镜像启动）之前）
四、控制组（Control groups）
Linux上的Docker引擎还依赖于另一种称为控制组 （cgroups）的技术。cgroup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。例如，您可以限制特定容器可用的内存。
五、部署docker
1、安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
2、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
3、安装docker-ce 社区版
yum install -y docker-ce
4、环境配置
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
hostnamectl set-hostname docker
su
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
systemctl start docker
systemctl enable docker
5、镜像加速
tee /etc/docker/daemon.json <<-‘EOF’
{
“registry-mirrors”: [“https://jqqwsp8f.mirror.aliyuncs.com”]
}
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
#镜像加速注册地址
https://help.aliyun.com/document_detail/60750.html
6、网络优化
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
sysctl -p
systemctl restart network
systemctl restart docker
#docker-server端配置文件 daemon.json
{
“graph”: “/data/docker”, 数据目录 默认：/var/lib/docker/containers(image)
“storage-driver”: “overlay2”, 存储引擎 LXC -》overlay ——》overlay2（存储驱动/引擎）
“insecure-registries”: [“registry.access.redhat.com”,“quary.io”] 私有仓库
“registry-mirrors”: [“https://q”] 镜像加速
“bip”: “172.7.5.1/24”, docker网络 (172.17.0.1 docker 0)
“exec-opts”: [“native.cgroupdriver=systemd”], 启动时候的额外参数（驱动，k8s使用）
“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）
}
以上是建议的配置项
docker 容器网络生产经验
docker 的网络建议 和宿主机的IP“对照”
比如宿主机 10.2.5.6 容器的地址就可以修改为172.5.6.1，这样方便在故障发生时，更容易定位故障节点位置
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
六、docker镜像操作
docker run hello-world
run :
① pull dockerhub 仓库中 项目/库/镜像
② start hello-world-image
1、docker client 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）restful api
典型的C/S架构
2、由docker 服务端的守护进程从docker hub 上下载了镜像（PS:服务端会先检查本地系统是否有这个镜像）
3、服务端创建了一个新的容器，然后从拉去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（client）
4、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
yum 仓库，如何开启缓存，软件包保存在哪
linux 系统中的命令 记10条(cd ls pwd mv cp )
docker 十条管理命令（运维常用的命令）
（1）、查询docker 版本
docker version && docker info
（2）、搜索镜像
docker search nginx
docker search centos:7
——》自己制作镜像，然后上传到docker hub 上
优化
有效减少镜像大小
（3）、下载镜像（默认是从docker hub）
docker pull 镜像名称，例如：
docker pull nginx
查看镜像列表
docker images——查看当前docker下的下载镜像信息
（4）、获取镜像信息
docker inspect 镜像ID
（5）、添加镜像标签
docker tag nginx:latest nginx:lnmp
（6）、标题删除
docker rmi 镜像名称
docker rmi 镜像标签
docker rmi docker images -q
（7）、镜像导出
docker save -o 文件名 镜像名
示例：
docker save -o nginx_docker nginx:latest
（8）、镜像导入
docker load < nginx
使用场景，有的生产环境，企业不直接使用docker 私有仓库，而是存放在一个ftp服务器中，按需上传下载
应用场景
ftp winscp ssh 登陆VPN
七、容器操作
(1) 查询容器
docker ps -a
（2）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
（3）启动容器
docker start 容器id
启动容器（一次性执行）
docker run centos:7 /usr/bin/bash -c ls /
（4）停止容器
docker stop 容器ID
（1）持续后台运行
docker run -d centos:7 /bin/bash -c “while true;do echo hello;done”
(5)进入容器
① 使用run
docker run -it nginx:latest /bin/bash
② exec（容器必须为开启状态）
docker exec -it 容器ID /bin/bash
exec 和shell 是两种运行模式
PS:
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后终止容器进程.
docker exec -it 会连接到容器，可以像SSH一样进入容器内部，进行操作，可以通过exit退出容器，不影响容器运行。
(6)容器导出
docker export 容器ID > 文件名
示例：
docker export 容器ID > nginx_a
（7）容器导入(生成镜像)
docker import 导出的文件名（容器） 指定镜像名称
示例:
docker import nginx_a nginx:latest
cat 文件名（容器） | docker import - nginx:latest
批量删除容器&&批量删除镜像
（8）删除容器
docker rm 容器ID
①强制删除容器（正在运行的）
docker rm -f 容器ID
②批量删除容器（正则匹配）
docker ps -a | awk ‘{print "docker rm "$1}’ | bash
③删除非up状态的 rm -f ： 强制删除所有
docker rm docker ps -q
④批量删除“exit”状态（指定状态）的容器
for i in docker ps -a | grep -i exit | awk '{print $1}'; do docker rm -f $i;done
created
（9）容器打包为镜像
docker run -it --name Nginx.01 nginx:latest /bin/bash
docker commit 39eaa5aa7332 nginx-v1beta
八、Docker网络模式
docker0网络
docker容器的 虚拟网关
loopback ：回环网卡、TCP/IP网卡是否生效
virtual bridge：linux 自身继承了一个虚拟化功能（kvm架构），是原生架构的一个虚拟化平台，安装了一个虚拟化平台之后就会系统就会自动安装虚拟网卡
（示例：安装workstation （虚拟化平台）之后，会在网络适配器中会多出VMnet1 VMnet8 VMnet0）
docker 0 : 容器的网关，绑定物理网卡，负责做NAT 地址转换、端口映射
docker 0 本身也是一种容器
1 docker四种网络模式
host模式 –net=host 容器和宿主机共享Network namespace。
container模式 –net=container:NAME_or_ID 多个容器共享一个Network namespace。
none模式 –net=none 容器有独立的Network namespace，但并没有对其进行任何网络设置，如分配veth pair 和网桥连接，配置IP等。
bridge模式 –net=bridge （默认为该模式）
2 docker自定义网络
（1）查看网络列表
docker network ls
（2）查看容器信息（包含配置、环境、网关、挂载、cmd等等信息）
docker inspect 容器ID
#指定分配容器IP地址
docker run -itd --name test1 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:latest /bin/bash
（以上会报错）
#自定义网络固定IP
docker network create --subnet=172.18.0.0/16 mynetwork
docker run -itd --name test2 --net mynetwork --ip 172.18.0.100 centos:latest /bin/bash
#暴露端口
-p 自定义端口 （ 宿主机端口：容器内端口）
-P 随机端口 （-P 49153起始 49153到65535）
docker run -itd -p 333:80 nginx /bin/bash （docker 0）
docker run -itd -P nginx /bin/bash
#在宿主机环境执行容器内命令
docker exec -it 容器ID /bin/bash -c ‘nginx’
docker exec 容器ID/容器name 执行的命令
（3）进入容器没有systemctl 命令解决：添加–privileged=true （指定此容器是否为特权容器），使用此参数，则不能用attach
示例：
docker run -itd --name test3 --privileged=true centos /sbin/init
/sbin/init 内核启动时主动呼叫的第一个进程
可以使用docker inspect 容器ID
docker ps -a
docker exec -it 容器id /bin/bash
yum install httpd -y
systemctl status httpd
九、Docker 数据卷
docker pull centos
//宿主机目录/var/www 挂载容器中的/data1
docker run -v /var/www:/data1 --name web1 -it centos /bin/bash
[root@202dd484fd62 /]# cd /data1/
[root@202dd484fd62 data1]# touch test123
//返回宿主机进行查看
[root@localhost ~]# ls /var/www/
应用场景：
原理：将容器内部的配置文件目录，挂载到宿主机指定目录下
作用：
① 修改配置文件例如，nginx.conf /usr/local/nginx/conf/nginx.conf —> /container_nginx/conf/nginx.conf
② 容器内部产生的日志，如何收集 将容器内部存方日志文件的目录挂载到宿主机指定目录下/container_nginx/log/access_log/access_log
③ 传入变量 挂载到宿主机 在宿主机上添加变量内容，将变量放入共享目录，在容器中/etc/profile 直接加载就可以
export xxdir=/data/data1/xx.
1、数据卷容器
//数据卷容器
docker run --name web100 -v /data1 -v /data2 -it centos /bin/bash
//新容器挂载数据卷容器web100
docker run -it --volumes-from web100 --name db1 centos /bin/bash
原理：让两个容器实现数据共享
php ——》mysql 之间想要通讯 借助于socket 通讯文件
2、端口映射
docker run -d -P httpd:centos
docker run -d -p 49280:80 httpd:centos
docker ps -a
6d461287c25d httpd:centos “/run.sh” 7 seconds ago Up 7 seconds 0.0.0.0:49280->80/tcp zen_swanson
3、容器互联（使用centos镜像）
docker run -itd -P --name web1 centos /bin/bash //创建并运行容器取名web1,端口号自动映射
docker run -itd -P --name web2 --link web1:web1 centos /bin/bash //创建并运行容器取名web2，链接到web1和其通信
进web2 容器 ping web1
哨兵 ——》监控 redis
哨兵和redis包括哨兵和哨兵之间相互监控，会使用ping命令
十、Dockerfile
创建镜像的几种方式
① 基于已有的模板文件进行创建 ，镜像导出、导入 docker save 、docker load
② 基于已有的镜像进行创建
③ dockerfile
1、dockerfile分层原理
（1）、docker镜像分层（基于AUFS构建）：
Docker 镜像位于bootfs之上
每一层镜像的下一层成为父镜像
第一层镜像成为base image（操作系统环境镜像）
容器层（可读可写），在最顶层（writable）
容器层以下都是readonly
contaier 读写层
images (只读)
base image
bootfs + rootfs + aufs （kernel）
2、涉及技术
① bootfs(boot file system) 内核空间
主要包含bootloader和kernel
bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是bootfs
这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs
在linux操作系统中（不同版本的linux发行版本），linux加载bootfs时会将rootfs设置为read-only，系统自检后会将只读改为读写，让我们可以在操作系统中进行操作
② rootfs (root file system) 内核空间
在bootfs之上(base images，例如centos 、ubuntu)
包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件
rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等
