Docker容器原理及部署（已排坑）

Docker基本管理

本章結構

1.Docker核心概念
2.Docker鏡像操作
3.Docker容器操作
4.Docker資源控制
5.Docker數據卷管理

Docker概述

Docker是什么?

1.是一種輕量級的“虛擬機”
2.在Linux容器里運行應用的開源工具

Docker與虛擬機的區別

參考案例指導文檔表1-1

Docker的使用場景（spring clond微服務）

1.打包應用程序簡化部署
2.可脫離底層硬件任意遷移
3.例:服務器從騰訊云遷移到阿里云

Docker的核心概念及安裝方式

Docker核心概念

1.鏡像
2.容器
3.倉庫（共有，私有）

CentOS安裝Docker的兩種方式

1.使用CURL獲得Docker的安裝腳本進行安裝
2.使用YUM倉庫來安裝Docker

Demo：在CentOS 7-4上安裝Docker

[root@localhost ~]# yum install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 -y
[root@localhost ~]# yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
[root@localhost ~]# ls /etc/yum.repos.d/
CentOS-CR.repo    CentOS-fasttrack.repo  CentOS-Sources.repo  docker-ce.repo
#此時會顯示docker的鏡像源
[root@localhost ~]# yum install -y docker-ce
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# systemctl start docker.service
[root@localhost ~]# systemctl enable docker.service
[root@localhost ~]# docker search nginx     #搜索nginx鏡像
NAME                              DESCRIPTION                                     STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
nginx                             Official build of Nginx.                        12375               [OK]
jwilder/nginx-proxy               Automated Nginx reverse proxy for docker con…   1704                                    [OK]
richarvey/nginx-php-fpm           Container running Nginx + PHP-FPM capable of…   749                                     [OK]
linuxserver/nginx                 An Nginx container, brought to you by LinuxS…   84     
......以下省略多項
#顯示出的倉庫中的鏡像按星級進行排名，星級越高，下載人數越多，自然就越靠譜
[root@localhost ~]# docker pull nginx
#此時我們不使用加速進行下載
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
000eee12ec04: Downloading  3.083MB/27.09MB
eb22865337de: Downloading  1.703MB/23.74MB
bee5d581ef8b: Download complete
#此時速度會非常慢，有時候甚至會出現卡頓

#此時我們可以在此處做一個優化操作就是：鏡像加速

`此命令可以在阿里云的官網上搜索“官方鏡像加速”從而獲取到自己的命令代碼（需要先注冊阿里云平臺的賬號）`
`找到控制臺，登陸后找到左側的“產品與服務”，再找到“容器鏡像服務”，再找到左側的“鏡像加速器”，在“操作文檔”中選擇自己的系統，此處我們需要選擇“CentOS”，就可以找到自己賬號生成的鏡像加速配置文件`

[root@localhost ~]# tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://w1ogxqvl.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]# systemctl restart docker
[root@localhost ~]# docker pull nginx
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
000eee12ec04: Pull complete
eb22865337de: Pull complete
bee5d581ef8b: Pull complete
Digest: sha256:50cf965a6e08ec5784009d0fccb380fc479826b6e0e65684d9879170a9df8566
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest
#此時很快就可以下載完成了

[root@localhost ~]# docker images               #查看下載下來的鏡像
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

Docker容器操作

創建容器：

docker create [選項]鏡像運行的程序

-i讓容器的標準輸入保持打開
-t 讓Docker分配一個偽終端

查看容器運行狀態：

docker ps [選項]

-a列出最近一次啟動的容器

啟動容器：

docker start容器的ID/名稱

創建容器并啟動執行shell命令：

docker run [選項]鏡像運行的程序執行的命令

-d在后臺進行運行

終止容器：

docker stop容器的ID/名稱

進入容器：

docker exec [選項]容器的ID/名稱/bin/bash

導出容器：

docker export容器的ID/名稱>文件名

導入容器：

cat文件名| docker import -生成的鏡像名稱:標簽

刪除容器：

docker rm [選項]容器的ID/名稱

Demo：基礎操作

[root@localhost ~]# docker inspect 231d40e811cd             #查看鏡像信息
[
    {
        "Id": "sha256:231d40e811cd970168fb0c4770f2161aa30b9ba6fe8e68527504df69643aa145",
        "RepoTags": [
            "nginx:latest"
        ],
        "RepoDigests": [
......以下省略多行

[root@localhost ~]# docker tag nginx:latest nginx:web       #重新定義標簽
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
nginx               web                 231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
[root@localhost ~]# docker images | grep nginx
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
nginx               web                 231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

#刪除鏡像
[root@localhost ~]# docker rmi nginx:web
Untagged: nginx:web
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

#存出鏡像
[root@localhost ~]# cd /opt/
[root@localhost opt]# ls
containerd  rh
[root@localhost opt]# docker save -o nginx nginx:latest
[root@localhost opt]# ls
containerd  nginx  rh
[root@localhost opt]# ls -lh
總用量 125M
drwx--x--x. 4 root root   28 12月 24 11:01 containerd
-rw-------. 1 root root 125M 12月 24 11:17 nginx
drwxr-xr-x. 2 root root    6 3月  26 2015 rh

Demo：導入操作

需要再打開另外一臺虛擬機CentOS 7-5，并安裝Docker引擎：

[root@localhost ~]# docker images               #此時Docker鏡像是空的
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE

再回到CentOS 7-4，將之前導出的nginx文件導入到另一臺虛擬機上：

[root@localhost opt]# scp /opt/nginx root@192.168.18.145:/opt/
The authenticity of host '192.168.18.145 (192.168.18.145)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:mTT+FEtzAu4X3D5srZlz93S3gye8MzbqVZFDzfJd4Gk.
ECDSA key fingerprint is MD5:fa:5a:88:23:49:60:9b:b8:7e:4b:14:4b:3f:cd:96:a0.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.18.145' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.18.145's password:
nginx                                                        100%  124MB 124.0MB/s   00:01

再回到CentOS 7-5上進行查看操作：

[root@localhost ~]# cd /opt/
[root@localhost opt]# ls
containerd  nginx  rh
[root@localhost opt]# docker load  < nginx              #導入過程
831c5620387f: Loading layer  72.48MB/72.48MB
5fb987d2e54d: Loading layer  57.67MB/57.67MB
4fc1aa8003a3: Loading layer  3.584kB/3.584kB
Loaded image: nginx:latest
[root@localhost opt]# docker images             #查看鏡像
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB

Demo：容器的操作

[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
[root@localhost opt]# docker create -it nginx:latest /bin/bash        #容器創建
82013604d57b7e0cbad870b367ca241579581a3c34d977aec58157a89fe9188e
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
82013604d57b        nginx:latest        "/bin/bash"         18 seconds ago      Created                                 laughing_robinson
[root@localhost opt]# docker start 82013604d57b             #啟動
82013604d57b
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
82013604d57b        nginx:latest        "/bin/bash"         2 minutes ago       Up 20 seconds       80/tcp              laughing_robinson
#此時狀態為up，端口為80

[root@localhost opt]# docker search centos7
[root@localhost opt]# docker pull paigeeworld/centos7
[root@localhost opt]# docker images
REPOSITORY            TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx                 latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
paigeeworld/centos7   latest              4cbe7aa905e7        5 years ago         382MB
[root@localhost opt]# docker create -it paigeeworld/centos7 /bin/bash
fe74e5e0e354e855f76b2edc043358c71f9a2e99d10ac3875c610e1fd9dac4d7
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"         8 seconds ago       Created                                 trusting_satoshi
#此時只是Created創建好的狀態
[root@localhost opt]# docker start fe74e5e0e354             #啟動
fe74e5e0e354
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS               NAMES
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"         About a minute ago   Up 11 seconds                           trusting_satoshi
82013604d57b        nginx:latest          "/bin/bash"         8 minutes ago        Up 6 minutes        80/tcp              laughing_robinson
#此時是Up開啟的狀態

Demo：對于開啟的容器進行命令操作

[root@localhost opt]# docker run paigeeworld/centos7 /usr/bin/bash -c ls /
#查看鏡像根目錄下有哪些文件
bin
boot
dev
etc
home
lib
lib64
lost+found
media
mnt
opt
proc
root
run
sbin
srv
sys
tmp
usr
var
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED              STATUS                          PORTS               NAMES
d04961e9862f        paigeeworld/centos7   "/usr/bin/bash -c ls…"   About a minute ago   Exited (0) About a minute ago                       frosty_pare
#docker run = 鏡像做了create然后start，再進入到容器中執行了ls，最后執行了stop

此時我們再對沒有此鏡像的CentOS 7-5 執行相同操作，看看有何不同：

它會先找倉庫進行下載，再創建容器，再啟動容器 ，在執行ls命令，最后再stop，過程一氣呵成（過程如下圖）

#進入容器
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
d04961e9862f        paigeeworld/centos7   "/usr/bin/bash -c ls…"   15 minutes ago      Exited (0) 15 minutes ago                       frosty_pare
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              22 minutes ago      Up 21 minutes                                   trusting_satoshi
82013604d57b        nginx:latest          "/bin/bash"              30 minutes ago      Up 28 minutes               80/tcp              laughing_robinson
[root@localhost opt]# docker exec -it fe74e5e0e354 /bin/bash        #選擇運行的容器進入環境
bash-4.2# ls /
bin   dev  home  lib64       media  opt   root  sbin  sys  usr
boot  etc  lib   lost+found  mnt    proc  run   srv   tmp  var
bash-4.2# exit
exit

#終止運行
[root@localhost opt]# docker stop fe74e5e0e354              #停止
fe74e5e0e354
[root@localhost opt]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                       PORTS               NAMES
fe74e5e0e354        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              25 minutes ago      Exited (137) 4 seconds ago                       trusting_satoshi
#此時狀態為退出

Docker資源控制

限制CPU使用速率：

1.通過--cpu-quota選項來限制CPU的使用率
2.通過修改配置文件cpu.cfs_quota_us實現

多任務按比例分享CPU：（其中數字為權重）

docker run --cpu-shares 1024容器A
docker run --cpu-shares 1024容器B
docker run --cpu-shares 2048容器C

使用--cpuset-cpus選項限制CPU內核使用權

Demo1：CPU使用率控制

[root@localhost ~]# docker run --cpu-quota 20000 nginx:latest
#該容器在電腦中所占資源只有20%，如果沒有設置它就會對別的資源進行搶占

[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
e1e8a4aef629        nginx:latest        "nginx -g 'daemon of…"   5 seconds ago       Up 4 seconds               80/tcp              strange_dubinsky
#此時會顯示一個新的進程（需要新開一個終端進行查看）

[root@localhost ~]# cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/
[root@localhost docker]# ls
cgroup.procs           cpu.shares
cpuacct.stat           cpu.stat
cpuacct.usage          e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67
#此時會在配置文件的目錄下找到以’e1e8a4aef629’開頭的配置文件
[root@localhost docker]# cd e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67
[root@localhost e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67]# ls
cgroup.clone_children  cpuacct.usage         cpu.rt_period_us   notify_on_release
cgroup.event_control   cpuacct.usage_percpu  cpu.rt_runtime_us  tasks
cgroup.procs           cpu.cfs_period_us     cpu.shares
cpuacct.stat           cpu.cfs_quota_us      cpu.stat
[root@localhost e1e8a4aef6293bb2f116fe219ef0e2e190d9e094d79bb583925b49d0af3e9e67]# cat cpu.cfs_quota_us     #此quota文件可以設置上限值
20000

Demo2：按比例分配

[root@localhost docker]# docker pull paigeeworld/centos7
#需要再下載一個cento7的鏡像
[root@localhost docker]# docker images
REPOSITORY            TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx                 latest              231d40e811cd        4 weeks ago         126MB
paigeeworld/centos7   latest              4cbe7aa905e7        5 years ago         382MB

`創建兩個容器為c1和c2，若只有這兩個容器，設置容器的權重，使得c1和c2的CPU資源占比為33.3%和66.7%`
[root@localhost docker]# docker run -itd --name cl --cpu-shares 512 paigeeworld/centos7
ab596821561386ec6519652606b79b363e548f29ad2c289480f7a577e8f5803b
[root@localhost docker]# docker run -itd --name c2 --cpu-shares 1024 paigeeworld/centos7
462562fbf8ba7614328c3afde41bcc466dd329fbfe79317b5ec0e6e5cefde71d

[root@localhost docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
462562fbf8ba        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              35 seconds ago      Up 34 seconds                                   c2
ab5968215613        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              36 seconds ago      Up 36 seconds                                   cl
#此時就會產生cl和c2兩個新的容器了，分別占用1/3和2/3

Demo3：限制容器使用指定的CPU

[root@localhost docker]# docker run --name c3 --cpuset-cpus 0,1 paigeeworld/centos7
#此時可以使用到兩個核心數資源

Demo4：內存使用限制

[root@localhost docker]# docker run --name c4 -m 512m paigeeworld/centos7
[root@localhost docker]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
580c4e066308        paigeeworld/centos7   "/bin/bash"              3 seconds ago       Exited (0) 2 seconds ago                        c4

Demo4：對blkio的限制

--device-read-bps:限制讀某個設備的bps(數據量)  
[root@localhost dev]# docker run -d --device-read-bps /dev/sda:30mb paigeeworld/centos7
627b05085a2305f5e2ef5a3725458e25b85441c8e400402f72f562fb71813ab1

--device-write-bps:限制寫入某個設備的bps(數據量) 
例:docker run -d --device-write-bps /dev/sda:30mb paigeeworld/centos7

--device-read-iops:限制讀某個設備的iops (次數)
--device-write-iops:限制寫入某個設備的iops (次數)

Docker的數據管理

數據管理操作：

1.方便查看容器內產生的數據
2.多容器間實現數據共享

兩種管理方式：

1.數據卷
2.數據卷容器

數據卷：直接在centos上添加，可實現數據共享，實現的是宿主和容器之間的數據共享

數據卷容器：容器之間實現共享，和宿主機沒有關系，A容器中的a目錄與B容器上的d目錄實現數據共享

數據卷

數據卷是一個提供容器使用的特殊目錄

創建數據卷：

docker run -d -v /data1 -v /data2 --name web
httpd:centos

掛載主機目錄作為數據卷：

docker run -d -v /var/www:/data1 --name web-1
httpd:centos

數據卷容器

1.數據卷容器就是一個普通的容器

2.掛載web容器中的數據卷到新的容器

docker run -it --volumes-from web --name db1
httpd:centos /bin/bash