docker简介及使用

本文是对docker practice的总结，需要学习docker请看完整的docker教程。gitbook地址：https://legacy.gitbook.com/book/yeasy/docker_practice/details

一、简介
Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，它是基于 dotCloud 公司多年云服务技术的一次革新，并于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源，主要项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 项目后来还加入了 Linux 基金会，并成立推动 开放容器联盟（OCI）。

Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言 进行开发实现，基于 Linux 内核的cgroup，namespace，以及 AUFS 类的 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于 操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。

Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

二、为什么要使用 Docker？
1、更高效的利用系统资源
由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker 对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效。因此，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运行更多数量的应用。

2、更快速的启动时间
传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟，而 Docker 容器应用，由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。

3、一致的运行环境
开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环境不一致，导致有些 bug 并未在开发过程中被发现。而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现 「这段代码在我机器上没问题啊」 这类问题。

4、持续交付和部署
对开发和运维（DevOps）人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。

使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。开发人员可以通过Dockerfile 来进行镜像构建，并结合 持续集成(Continuous Integration) 系统进行集成测试，而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像，甚至结合 持续部署(ContinuousDelivery/Deployment) 系统进行自动部署。

而且使用 Dockerfile 使镜像构建透明化，不仅仅开发团队可以理解应用运行环境，也方便运维团队理解应用运行所需条件，帮助更好的生产环境中部署该镜像。

5、更轻松的迁移
由于 Docker 确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker 可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

6、更轻松的维护和扩展
Docker 使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外，Docker 团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的 官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本。

三、常用命令
启动 Docker CE：
$ sudo systemctl enable docker
$ sudo systemctl start docker

获取镜像：
docker pull ubuntu:16.04

运行镜像：
docker run -it --rm \
ubuntu:16.04 \
bash

后台运行并绑定主机86:容器80端口：
docker run --name webserver -d -p 86:80 nginx

列出已经下载下来的镜像：
docker image ls

列出所有容器：
docker container ls -a

启动已终止容器：
docker container start containerId

终止容器：
docker container stop containerId

将一个运行态的容器终止，然后再重新启动它:
docker container restart containerId

删除容器：
docker container rm containerId

查看容器的信息
$ docker inspect containerId

导出容器：
docker export 7691a814370e > ubuntu.tar  #这样将导出容器快照到本地文件

导入容器快照：
cat ubuntu.tar | docker import - test/ubuntu:v1.0

创建一个数据卷
$ docker volume create my-vol

查看所有的 数据卷
$ docker volume ls

删除数据卷
$ docker volume rm my-vol

无主的数据卷可能会占据很多空间，要清理请使用以下命令
$ docker volume prune

在主机里使用以下命令可以查看指定 数据卷 的信息
$ docker volume inspect my-vol

四、注意点
默认情况下， docker 命令会使用 Unix socket 与 Docker 引擎通讯。而只有 root 用户和docker 组的用户才可以访问 Docker 引擎的 Unix socket。出于安全考虑，一般 Linux 系统上不会直接使用 root 用户。因此，更好地做法是将需要使用 docker 的用户加入 docker用户组。
建立 docker 组：
$ sudo groupadd docker
将当前用户加入 docker 组：
$ sudo usermod -aG docker $USER

镜像加速器配置：
对于使用 systemd 的系统，请在 /etc/docker/daemon.json 中写入如下内容（如果文件不存
在请新建该文件）
{
  "registry-mirrors": [
    "https://registry.docker-cn.com"
  ]
}
注意，一定要保证该文件符合 json 规范，否则 Docker 将不能启动。之后重新启动服务。
$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl restart dock

获取镜像：
docker pull ubuntu:16.04
上面的命令中没有给出 Docker 镜像仓库地址，因此将会从 Docker Hub 获取镜像。而镜像名称是 ubuntu:16.04 ，因此将会获取官方镜像 library/ubuntu 仓库中标签为 16.04 的镜像。

运行镜像：
docker run -it --rm \
ubuntu:16.04 \
bash

-it ：这是两个参数，一个是 -i ：交互式操作，一个是 -t 终端。我们这里打算进入
bash 执行一些命令并查看返回结果，因此我们需要交互式终端。

--rm ：这个参数是说容器退出后随之将其删除。默认情况下，为了排障需求，退出的容器并不会立即删除，除非手动 docker rm 。我们这里只是随便执行个命令，看看结果，不需要排障和保留结果，因此使用 --rm 可以避免浪费空间。

ubuntu:16.04 ：这是指用 ubuntu:16.04 镜像为基础来启动容器。

bash ：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 bash 。

最后我们通过 exit 退出这个容器。

更多的时候，需要让 Docker 在后台运行而不是直接把执行命令的结果输出在当前宿主机下。此时，可以通过添加 -d 参数来实现。例如：
docker run --name webserver -d -p 86:80 nginx

在使用 -d 参数时，容器启动后会进入后台。某些时候需要进入容器进行操作，包括使用 docker attach 命令或 docker exec 命令，推荐大家使用 docker exec 命令，原因是 exec 中 exit，不会导致容器的停止。exec执行样例：
docker exec -it 69d1 bash

在容器中管理数据主要有两种方式：
数据卷（Volumes）
挂载主机目录 (Bind mounts)

数据卷 是被设计用来持久化数据的，它的生命周期独立于容器，Docker 不会在容器被删除后自动删除 数据卷 ，并且也不存在垃圾回收这样的机制来处理没有任何容器引用的 数据卷 。如果需要在删除容器的同时移除数据卷。可以在删除容器的时候使用 docker rm -v 这个命令。

docker commit 命令除了学习之外，还有一些特殊的应用场合，比如被入侵后保存现场等。但是，不要使用 docker commit 定制镜像，定制镜像应该使用 Dockerfile 来完成。

镜像是容器的基础，每次执行 docker run 的时候都会指定哪个镜像作为容器运行的基础。

镜像是多层存储，每一层是在前一层的基础上进行的修改；而容器同样也是多层存储，是在以镜像为基础层，在其基础上加一层作为容器运行时的存储层。

如果我们修改了容器的文件，也就是改动了容器的存储层。我们可以通过 docker diff 命令看到具体的改动。

要知道，当我们运行一个容器的时候（如果不使用卷的话），我们做的任何文件修改都会被记录于容器存储层里。而 Docker 提供了一个 docker commit 命令，可以将容器的存储层保存下来成为镜像。换句话说，就是在原有镜像的基础上，再叠加上容器的存储层，并构成新的镜像。以后我们运行这个新镜像的时候，就会拥有原有容器最后的文件变化。

使用 docker commit 命令虽然可以比较直观的帮助理解镜像分层存储的概念，但是实际环境中并不会这样使用。回顾之前提及的镜像所使用的分层存储的概念，除当前层外，之前的每一层都是不会发生改变的，换句话说，任何修改的结果仅仅是在当前层进行标记、添加、修改，而不会改动上一层。如果使用 docker commit 制作镜像，以及后期修改的话，每一次修改都会让镜像更加臃肿一次，所删除的上一层的东西并不会丢失，会一直如影随形的跟着这个镜像，即使根本无法访问到。这会让镜像更加臃肿。

Dockerfile 是一个文本文件，其内包含了一条条的指令(Instruction)，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。