Docke入门教程(一)：Docker入门

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-12-22 08:43 455阅读 0赞

# 一、虚拟机与容器化技术 #

虚拟机可以在一个操作系统里面运行另一种操作系统。对于底层系统来说，虚拟机就是一个普通文件。虚拟机占用资源多，冗余步骤多，启动慢。

为了解决虚拟机存在的缺点，`Linux`发展出了虚拟化技术，`Linux`容器。`Linux`容器不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。容器不需要捆绑一整套操作系统，只需要软件工作所需的库资源和设置。

容器没有自己的内核，也没有进行硬件虚拟。因此要比传统虚拟机更加轻便。

每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会互相影响，能区分计算资源。

# 二、Docker三要素 #

## 1. 镜像 ##

镜像就是一个只读的模板，用来创建Docker容器，一个镜像可以创建多个容器。

## 2. 容器 ##

*  独立运行的一个或一组应用。容器是用镜像创建的运行实例。
 *  它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器相互隔离。
 *  可以将容器看做是一个简易版的Linux环境和运行在其中的应用程序。

容器的定义和镜像几乎一样，也是一堆层的统一视角，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

## 3. 仓库 ##

存放镜像的地方。国内仓库有阿里云和网易云。

# 三、Docker运行原理 #

Docker是一个Client-Serve结构的系统，Docker守护进行运行在主机上，然后通过Socket连接从客户端访问，守护进行从客户端接收命令并管理运行在主机上的容器。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">Docker容器</th> 
   <th align="left">虚拟机</th> 
   <th></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">操作系统</td> 
   <td align="left">与宿主机共享OS</td> 
   <td>宿主机OS上运行虚拟机OS</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">存储大小</td> 
   <td align="left">镜像小，便于存储与传输</td> 
   <td>镜像庞大</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">运行性能</td> 
   <td align="left">几乎无额外性能损失</td> 
   <td>操作系统额外的CPU、内存消耗</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">移植性</td> 
   <td align="left">轻便、灵活、适应与Linux</td> 
   <td>笨重，与虚拟化技术耦合度高</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">硬件亲和性</td> 
   <td align="left">面向软件开发者</td> 
   <td>面向硬件运维者</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 四、Docker命令 #

帮助指令： `docker --help`

## 1. 镜像命令 ##

### `docker images`：列出本地镜像。参数： ###

*  `-q`列出镜像ID
 *  `-a`列出所有镜像（含中间映像层）
 *  `--digests`：显示镜像的摘要信息
 *  `--no-trunc`：显示完整镜像信息

### `docker search` 镜像名：搜索镜像。参数： ###

*  `-s 10`：列出收藏数不小于指定值的镜像
 *  `--no-trunc`：显示完整的镜像描述
 *  `--automated`：只列出automate build类型的镜像

### `docker pull`镜像名:Tag\`：下载镜像，默认Tag为latest ###

### `docker rmi 镜像名1:Tag 镜像名2:Tag`：删除镜像，Tag默认为latest。参数： ###

*  `-f`：强制删除
 *  `$()`：组合命令，例如，删除所有镜像`docker rmi -f ${docker images -qa}`

## 2. 容器命令 ##

### `docker run [OPTIONS] 镜像名 [COMMAND] [ARG...]`：新建容器并运行 ###

**OPTIONS说明：**  
`--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  
`-i`：以交互模式运行容器，通常与-t同时使用  
`-t`：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与-i同时使用  
`-P`：随机端口映射  
`-p`：指定端口映射，有以下几种形式

ip:hostPort:containerPort
       ip::containerPort
       hostPort:containerPort
       containerPort

### `docker ps`：列出当前正在运行的容器。参数： ###

*  `-a`：列出当前正在运行和+历史上运行过的
 *  `-l`：显示最近创建的容器
 *  `-n num`：显示最近num个创建的容器
 *  `-q`：静默模式，只显示容器编号
 *  `--no-trunc`：不截断输出

### `docker start/stop/restart/kill 容器ID或容器名`：启动、停止、重启、强制停止容器 ###

### \- `docker rm 容器ID或容器名`：删除容器，参数-f强制删除。 ###

*  一次性删除多个容器

docker rm -f $(docker ps -aq)
    docker ps -aq | xargs docker rm

## 3. Dcker重点 ##

*  **启动守护式容器：** `docker run -d 镜像名`。Docker容器运行的命令如果不是那些一直挂起的命令，会自动退出。例如后台启动centos，使用`docker ps -a`查看会发现容器已经退出，这样的容器启动后，会立即自杀。最佳解决方案是，将要运行的程序以前台进程形式运行
 *  **查看容器日志：** `docker logs 容器ID`。参数：
    
     *  `-t`：加入时间戳
     *  `-f`：跟随最新的日志打印
     *  `-tail num`：显示最后多少条
 *  **查看容器内运行的进程：** `docker top 容器ID`
 *  **查看容器内部细节：** `docker inspect 容器ID`
 *  **进入正在运行的容器并以命令行交互：**
    
     *  `docker exec -it 容器ID bashShell`
     *  重新进入`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。exec是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程。`docker exec -it 容器ID 命令`：不进入容器直接返回结果；`docker exec -it 容器ID /bin/bash`进入容器
 *  **从容器内拷贝文件到主机上：** `docker cp 容器ID:容器内文件路径 主机路径`

# 五、镜像原理 #

## 1. UnionFS ##

UnionFS（联合文件系统）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以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。Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行集成，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，但是外面看起来，只能看淡一个文件系统，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。

## 2. 镜像加载原理 ##

`docker`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bootloadder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。

`rootfs（root file system）`，在bootfs之上，包含典型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。

镜像是包括了其运行环境的，例如tomcat镜像，要有kernel内核，centos系统，java8环境再加上tomcat共同组成一个镜像。

`Docker`镜像采用分层结构，可以将每一层资源共享。

**特点：** Docker镜像都是可读的，当容器启动时，一个新的可写层加载到镜像的顶部。这一层通常被称作容器层，容器层之下的都叫镜像层。

## 3. 镜像commit ##

与git相通，`docker commit`提交容器副本使之成为一个新的镜像

`docker commit -m="描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[Tag]`

# 六、参考 #

## 1. [Docker系列之一：入门介绍][Docker] ##

## 2. [Docker —— 从入门到实践][Docker _] ##

## 3. [Docker(一)：Docker入门教程][Docker_Docker] ##

[Docker]: https://tech.meituan.com/2015/01/27/docker-introduction.html
[Docker _]: https://yeasy.gitbook.io/docker_practice/
[Docker_Docker]: http://www.ityouknow.com/docker/2018/03/07/docker-introduction.html