Docker基础篇

一、Docker 基础

1.镜像

Docker 镜像（Image）就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。

2. 容器

Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器就类似于一个虚拟化的运行环境，容器是用镜像创建的运行实例。就像是Java中的类和实例对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境，它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。

3. 仓库

仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。
类似于
Maven仓库，存放各种jar包的地方；
github仓库，存放各种git项目的地方；
Docker公司提供的官方registry被称为Docker Hub，存放各种镜像模板的地方。

4. Docker 平台架构图解

Docker是一个Client-Server结构的系统，Docker守护进程运行在主机上， 然后通过Socket连接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。 容器，是一个运行时环境，就是我们前面说到的集装箱。

Docker 是一个 C/S 模式的架构，后端是一个松耦合架构，众多模块各司其职。

5 . Docker 安装

安装地址：Get Docker | Docker Documentation

官方安装文档：Install Docker Engine on CentOS | Docker Documentation

二、Docker 常用命令

centos 下常用命令：

1. 启动：systemctl start docker
2. 停止：systemctl stop docker
3. 重启: systemctl restart docker
4. 查看docker 状态：systemctl status docker
5. 开机启动：systemctl enable docker

docker 命令：

1. 查看docker概要信息：docker info

2. 查看docker总体帮助文档：docker --help

3. 查看docker 命令帮助文档：docker xxx --help

   

Docker 镜像命令

1. 列出本机镜像

docker images

2. 搜索镜像

docker search 某个镜像的名称

搜索前5个

docker search --limit 5 mysql

3. 下载镜像

docker pull 镜像名称[:TAG]

没有设置 tag 等价于 :latest

4. 查询镜像、容器、数据卷所占用的空间

docker system df

5. 删除某个镜像

docker rmi hello-word

强制删除 -f

docker rmi -f hello-world

删除多个

docker rmi -f hello-world:TAG hello-world2:TAG

删除全部

docker rmi -f ${docker images -qa}

仓库名、标签都是的镜像，俗称虚悬镜像dangling image

Docker 容器命令

1. 新建 + 启动 容器

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG…]

OPTIONS说明（常用）：有些是一个减号，有些是两个减号

–name=“容器新名字” 为容器指定一个名称；
-d: 后台运行容器并返回容器ID，也即启动守护式容器(后台运行)；

-i：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用； interactive
-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用；也即启动交互式容器(前台有伪终端，等待交互)； tty

-P: 随机端口映射，大写P
-p: 指定端口映射，小写p

2. 列出正在运行的所有容器

docker ps

-a :列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的
-l :显示最近创建的容器。
-n：显示最近n个创建的容器。
-q :静默模式，只显示容器编号。

指定容器名称：

docker run -it --name=“my_ubuntu” ubuntn

3. 退出容器

exit

退出容器，容器会停止

Ctrl + p + q

退出容器，容器不会停止

4. 启动已停止的容器

docker start 容器ID或者容器名

5. 重启容器

docker restart 容器ID或者容器名

6. 停止容器

docker stop 容器ID或者容器名

7. 强制结束容器

docker kill 容器ID或者容器名

8. 删除已停止的容器

docker rm 容器ID

一次删除多个容器

docker rm -f $(docker ps -a -q)

docker ps -a -q | xargs docker rm

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-E28M769T-1642298763531)(C:/Users/jonk/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20220115205153869.png)]

9. 启动守护式容器（后台服务器）

在大部分的场景下，我们希望 docker 的服务是在后台运行的，我们可以过 -d 指定容器的后台运行模式。

docker run -d 容器名

**问题：**然后docker ps -a 进行查看, 会发现容器已经退出
很重要的要说明的一点: Docker容器后台运行,就必须有一个前台进程.
容器运行的命令如果不是那些一直挂起的命令（比如运行top，tail），就是会自动退出的。

这个是docker的机制问题,比如你的web容器,我们以nginx为例，正常情况下,我们配置启动服务只需要启动响应的service即可。例如service nginx start
但是,这样做,nginx为后台进程模式运行,就导致docker前台没有运行的应用,这样的容器后台启动后,会立即自杀因为他觉得他没事可做了.
所以，最佳的解决方案是,将你要运行的程序以前台进程的形式运行，常见就是命令行模式，表示我还有交互操作，别中断，O(∩_∩)O哈哈~

docker run -it redis

前台交互式启动：

后台守护式启动：

docker run -d redis

进入正在运行的程序并命令行交互：

docker exec -it 容器Id

10. 查看容器日志

docker logs 容器Id

11. 查看容器内进程

docker top 容器Id

12. 查看容器内部细节

docker inspect 容器Id

13. 进入正在运行容器

方式1：docker exec -it 容器Id /bin/bash

方式2：docker attach 容器Id

区别：

attach 直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程，用exit退出，会导致容器的停止；

exec 是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程，用exit退出，不会导致容器的停止；

一般是通过 docker run -d redis 启动实例，然后通过 docker exec -it xxxx /bin/bash

14 从容器内拷贝文件到主机上

docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径

15. 导入和导出容器

export 导出容器的内容留作为一个tar归档文件[对应import命令]

docker export 容器ID > 文件名.tar

import 从tar包中的内容创建一个新的文件系统再导入为镜像[对应export]

docker import 文件名.tar - 镜像用户/镜像名:镜像版本号

16. 常用命令

attach Attach to a running container # 当前 shell 下 attach 连接指定运行镜像
build Build an image from a Dockerfile # 通过 Dockerfile 定制镜像
commit Create a new image from a container changes # 提交当前容器为新的镜像
cp Copy files/folders from the containers filesystem to the host path #从容器中拷贝指定文件或者目录到宿主机中
create Create a new container # 创建一个新的容器，同 run，但不启动容器
diff Inspect changes on a container’s filesystem # 查看 docker 容器变化
events Get real time events from the server # 从 docker 服务获取容器实时事件
exec Run a command in an existing container # 在已存在的容器上运行命令
export Stream the contents of a container as a tar archive # 导出容器的内容流作为一个 tar 归档文件[对应 import ]
history Show the history of an image # 展示一个镜像形成历史
images List images # 列出系统当前镜像
import Create a new filesystem image from the contents of a tarball # 从tar包中的内容创建一个新的文件系统映像[对应export]
info Display system-wide information # 显示系统相关信息
inspect Return low-level information on a container # 查看容器详细信息
kill Kill a running container # kill 指定 docker 容器
load Load an image from a tar archive # 从一个 tar 包中加载一个镜像[对应 save]
login Register or Login to the docker registry server # 注册或者登陆一个 docker 源服务器
logout Log out from a Docker registry server # 从当前 Docker registry 退出
logs Fetch the logs of a container # 输出当前容器日志信息
port Lookup the public-facing port which is NAT-ed to PRIVATE_PORT # 查看映射端口对应的容器内部源端口
pause Pause all processes within a container # 暂停容器
ps List containers # 列出容器列表
pull Pull an image or a repository from the docker registry server # 从docker镜像源服务器拉取指定镜像或者库镜像
push Push an image or a repository to the docker registry server # 推送指定镜像或者库镜像至docker源服务器
restart Restart a running container # 重启运行的容器
rm Remove one or more containers # 移除一个或者多个容器
rmi Remove one or more images # 移除一个或多个镜像[无容器使用该镜像才可删除，否则需删除相关容器才可继续或 -f 强制删除]
run Run a command in a new container # 创建一个新的容器并运行一个命令
save Save an image to a tar archive # 保存一个镜像为一个 tar 包[对应 load]
search Search for an image on the Docker Hub # 在 docker hub 中搜索镜像
start Start a stopped containers # 启动容器
stop Stop a running containers # 停止容器
tag Tag an image into a repository # 给源中镜像打标签
top Lookup the running processes of a container # 查看容器中运行的进程信息
unpause Unpause a paused container # 取消暂停容器
version Show the docker version information # 查看 docker 版本号
wait Block until a container stops, then print its exit code # 截取容器停止时的退出状态值

三、Docker镜像

镜像

是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容，我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境(包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等)，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。

只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例(类似Java中new出来一个对象)。

UnionFS（联合文件系统）

UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

Docker镜像加载原理

docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。
bootfs(boot file system)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镜像的最底层是引导文件系统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。

rootfs (root file system) ，在bootfs之上。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。

对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供 rootfs 就行了。由此可见对于不同的linux发行版, bootfs基本是一致的, rootfs会有差别, 因此不同的发行版可以公用bootfs。

为什么 Docker 镜像要采用这种分层结构呢？

镜像分层最大的一个好处就是共享资源，方便复制迁移，就是为了复用。

比如说有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么 Docker Host 只需在磁盘上保存一份 base 镜像；
同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

Docker镜像层都是只读的，容器层是可写的，当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。
这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。

当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。
所有对容器的改动 - 无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中。只有容器层是可写的，容器层下面的所有镜像层都是只读的。

提交容器

docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

四、Docker容器数据卷

Docker挂载主机目录访问如果出现cannot open directory .: Permission denied

解决办法：在挂载目录后多加一个–privileged=true参数即可

如果是CentOS7安全模块会比之前系统版本加强，不安全的会先禁止，所以目录挂载的情况被默认为不安全的行为，
在SELinux里面挂载目录被禁止掉了额，如果要开启，我们一般使用–privileged=true命令，扩大容器的权限解决挂载目录没有权限的问题，也即
使用该参数，container内的root拥有真正的root权限，否则，container内的root只是外部的一个普通用户权限。

卷就是目录或文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统，因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性：
卷的设计目的就是数据的持久化，完全独立于容器的生存周期，因此Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷；

特点：
1：数据卷可在容器之间共享或重用数据
2：卷中的更改可以直接实时生效，爽
3：数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
4：数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

1. 运行代数据卷的容器：

docker run -it --privileged=true -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名

docker run -it --privileged=true -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名

ro：read only 容器只读
rw：容器读写（默认）

2. 卷的继承和共享

docker run -it --privileged=true –volumes-from 父类 --name u2 ubuntu

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iYz8fiNu-1642298763539)(https://img.liujunguang.cn/images/image-20220116090000414.png)]

五、常用软件安装

1. 安装tomcat

1.1 搜索tomcat镜像

docker search tomcat

1.2 拉取tomcat 镜像

docker pull tomcat

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cA6kPxtR-1642298763540)(https://img.liujunguang.cn/images/image-20220116091231694.png)]

1.3 运行镜像

docker run -it -p 8080:8080 tomcat

• -p 小写，主机端口：容器端口
• -P 大写，随机分配端口
• -i ：交互模式
• -t：分配伪终端
• -d：后台运行

查看容器进程

docker ps

进入正在运行的容器

docker exec -it 容器Id /bin/bash

如果访问 ：http://localhost:8080 出现如下问题：

解决方法：

进入tomcat 容器，删除 webapps，从命名webapp.dist 为 webapps

docker exec -it ff9e3a9fe840 /bin/bash

rm -rf webapps

mv webapps.dist/ webapps

2. Docker 安装Mysql

官网安装说明：Mysql - Official Image | Docker Hub

docker pull mysql

docker images mysql

运行容器：

docker run --name some-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw -d mysql:tag

docker run -p 3306:3006 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=111111 -d mysql

完整：

docker run -d -p 3306:3306 --privileged=true 
-v /zzyyuse/mysql/log:/var/log/mysql 
-v /zzyyuse/mysql/data:/var/lib/mysql 
-v /zzyyuse/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d 
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456  --name mysql mysql:5.7

/zzyyuse/mysql/conf/my.cnf 内容如下：

[client]
default_character_set=utf8
[mysqld]
collation_server = utf8_general_ci
character_set_server = utf8

3. Docker 安装Redis

docker run  -p 6379:6379 --name myr3 --privileged=true -v /app/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v /app/redis/data:/data -d redis:6.0.8 redis-server /etc/redis/redis.conf