Docker简介

Docker是一个开源的容器引擎，它有助于更快地交付应用。Docker可将应用程序和基础设施层隔离，并且能将基础设施当作程序一样进行管理。

使用Docker可更快地打包、测试以及部署应用程序，并可以缩短从编写到部署运行代码的周期。

容器的特点

容器化越来越受欢迎，因为容器是：

• 灵活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
• 轻量级：容器利用并共享主机内核。
• 可互换：可以即时部署更新和升级。
• 便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
• 可扩展：可以增加并自动分发容器副本。
• 可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。

Docker容器与虚拟机的区别

容器是在linux上本机运行，并与其他容器共享主机的内核，它运行的是一个独立的进程，不占用共他任何可执行文件的内存，非常轻量。

虚拟机运行的是一个完整的操作系统，每个虚拟机使用独立的内核，通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问，相比之下需要的资源更多。

特性	Docker	虚拟机
内核的使用	共享内核	独立内核
启动速度	秒级（相当于启动一个进程）	分钟级（启动操作系统）
计算能力损耗	几乎无	损耗 50%左右
性能	接近原生	弱于
系统支持量（单机）	上千个	几十个
隔离性	资源隔离/限制	完全隔离（因为是独立的操作系统）
操作系统	主要支持	几乎所有（KVM）
封装程度	只打包项目代码和依赖关系，共享宿主机内核	完整的操作系统，与宿主机隔离

linux六大namespace（命名空间）：

namespace	系统调用参数	隔离内容
UTS	CLONE_NEWUTS	主机名和域名
IPC	CLONE_NEWWIPS	信号量，消息队列和共享内存
PID	CLONE_NEWPID	进程编号
NETWORK	CLONE_NEWNET	网络设备，网络栈，端口等
MOUNT	CLONE_NEWNS	挂载点（文件系统）
USER	CLONE_NEWUSER	用户和用户组（3.8以后的内核才支持）

Docker的优点如下：

1、简化程序

Docker让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，便可以实现虚拟化。Docker改变了虚拟化的方式，使开发者可以直接将自己的成果放入Docker中进行管理。方便快捷已经是Docker的最大优势，过去需要用数天乃至数周的任务，在Docker容器的处理下，只需要数秒就能完成。

2、避免选择恐惧症

如果你有选择恐惧症，还是资深患者。Docker帮你打包你的纠结！比如Docker镜像；Docker镜像中包含了运行环境和配置，所以Docker可以简化部署多种应用实例工作。比如Web应用、后台应用、数据库应用、大数据应用比如Hadoop集群、消息队列等等都可以打包成一个镜像部署。

3、节省开支

一方面，云计算时代到来，使开发者不必为了追求效果而配置高额的硬件，Docker改变了高性能必然高价格的思维定势。Docker与云的结合，让云空间得到更充分的利用。不仅解决了硬件管理的问题，也改变了虚拟化的方式。

Docker的架构

Docker daemon（Docker守护进程）

Docker daemon是一个运行在宿主机（DOCKER-HOST）的后台进程。可通过 Docker客户端与之通信。

Client（ Docker客户端）

Docker客户端是Docker的用户界面，它可以接受用户命令和配置标识，并与Docker daemon通信。图中，docker build等都是Docker的相关命令。

Images（Docker镜像）

Docker镜像是一个只读模板，它包含创建 Docker容器的说明。它和系统安装光盘有点像，使用系统安装光盘可以安装系统，同理，使用Docker镜像可以运行Docker镜像中的程序。

Container（容器）

容器是镜像的可运行实例。镜像和容器的关系有点类似于面向对象中，类和对象的关系。可通过Docker API或者CLI命令来启停、移动、删除容器。

Registry

Docker Registry是一个集中存储与分发镜像的服务。构建完 Docker镜像后，就可在当前宿主机上运行。但如果想要在其他机器上运行这个镜像，就需要手动复制。此时可借助Docker Registry来避免镜像的手动复制。

一个Docker Registry可包含多个Docker仓库，每个仓库可包含多个镜像标签，每个标签对应一个Docker镜像。这跟Maven的仓库有点类似，如果把Docker Registry比作Maven仓库的话，那么Docker仓库就可理解为某jar包的路径，而镜像标签则可理解为jar包的版本号。

列表包含五列，含义如下：

NAME:镜像仓库名称。

DESCRIPTION:镜像仓库描述。

STARS：镜像仓库收藏数，表示该镜像仓库的受欢迎程度，类似于 GitHub的 stars0

OFFICAL:表示是否为官方仓库，该列标记为[0K]的镜像均由各软件的官方项目组创建和维护。

 AUTOMATED：表示是否是自动构建的镜像仓库。

REPOSITORY：镜像所属仓库名称。

TAG:镜像标签。默认是 latest,表示最新。

IMAGE ID：镜像 ID，表示镜像唯一标识。

CREATED：镜像创建时间。

SIZE: 镜像大小。

docker基本命令
1.docker pull [options] NAME[:TAG]

通过此命令可以docker远程仓库拉取镜像到本地.

name是拉取镜像的名称,:TAG表示是可选的,如果不选表明时latest,如果选择表明是指定版本的.

options是拉去的一些参数.

当不加请求地址的时候回去docker的官网拉取镜像.

2.docker images [options] [REPOSITORY[:TAG]]

options是选项,后面是指定镜像的名称.这个用的不多,可能当本地镜像非常多的时候要指定查看某一个镜像.

#搜索镜像
格式：docker search 关键字
docker search nginx

#获取镜像
格式：docker pull 仓库名称[:标签]
#如果下载镜像时不指定标签，则默认会下载仓库中最新版本的镜像，即选择标签为 latest 标签。
docker pull nginx

#镜像加速下载
浏览器访问 https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors 获取镜像加速器配置

mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

#查看镜像信息
镜像下载后存放在 /var/lib/docker 。
Docker 相关的本地资源存放在 /var/lib/docker/ 目录下，其中 containers 目录存放容器信息，image 目录存放镜像信息，overlay2 目录下存放具体的镜像底层文件。

#查看下载的镜像文件信息
cat /var/lib/docker/image/overlay2/repositories.json

#查看下载到本地的所有镜像
docker images

REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED      SIZE
nginx        latest    ae2feff98a0c   9 days ago   133MB
--------------------------------------------------------------------------------------------
REPOSITORY：镜像属于的仓库；
TAG：镜像的标签信息，标记同一个仓库中的不同镜像；
IMAGE ID：镜像的唯一ID 号，唯一标识一个镜像；
CREATED：镜像创建时间；
VIRTUAL SIZE：镜像大小；
--------------------------------------------------------------------------------------------

#根据镜像的唯一标识 ID 号，获取镜像详细信息
格式：docker inspect 镜像ID号
docker inspect ae2feff98a0c

●lowerdir是镜像层，目录或者文件是只读的，其实就是rootfs，image layer可以分很多层，所以对应的lowerdir是可以有多个目录
●upperdir是在lowerdir之上的容器层，这层是可读可写的，在启动一个容器时候会进行创建，所有的对容器数据更改都发生在这里层
●MergedDir是表现层，是容器的挂载点
#为本地的镜像添加新的标签
格式：docker tag 名称:[标签] 新名称:[新标签]
docker tag nginx:latest nginx:web

docker images | grep nginx

#删除镜像
格式：
docker rmi 仓库名称:标签                #当一个镜像有多个标签时，只是删除其中指定的标签
或者
docker rmi 镜像ID号                        #会彻底删除该镜像

注意：如果该镜像已经被容器使用，正确的做法是先删除依赖该镜像的所有容器，再去删除镜像。

docker rmi nginx:web

#存出镜像：将镜像保存成为本地文件
格式：docker save -o 存储文件名 存储的镜像
docker save -o nginx nginx:latest            #存出镜像命名为nginx存在当前目录下
ls -lh

#载入镜像：将镜像文件导入到镜像库中
格式：
docker load < 存出的文件
或者
docker load -i 存出的文件

docker load < nginx

#上传镜像
默认上传到 docker Hub 官方公共仓库，需要注册使用公共仓库的账号。https://hub.docker.com
可以使用 docker login 命令来输入用户名、密码和邮箱来完成注册和登录。
在上传镜像之前，还需要先对本地镜像添加新的标签，然后再使用 docker push 命令进行上传。

docker tag nginx:latest soscscs/nginx:web        #添加新的标签时必须在前面加上自己的dockerhub的username
docker login                                #登录公共仓库
Username：soscscs
password：abc123456
docker push soscscs/nginx:web                    #上传镜像
-----------------Docker 容器操作---------------------------
#容器创建：就是将镜像加载到容器的过程。
新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器。

格式：docker create [选项] 镜像
常用选项：
-i：让容器开启标准输入接受用户输入命令
-t：让 Docker 分配一个伪终端 tty
-it :合起来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell 

docker create -it nginx:latest /bin/bash

#查看容器的运行状态
docker ps -a            #-a 选项可以显示所有的容器
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND                  CREATED          STATUS    PORTS     NAMES
8b0a7be0ff58   nginx:latest   "/docker-entrypoint.…"   57 seconds ago   Created             inspiring_swanson

容器的ID号       加载的镜像     运行的程序               创建时间       当前的状态  端口映射  名称

#启动容器
格式：docker start 容器的ID/名称
docker start 8b0a7be0ff58
docker ps -a

#创建并启动容器
可以直接执行 docker run 命令， 等同于先执行 docker create 命令，再执行 docker start 命令。
注意：容器是一个与其中运行的 shell 命令/进程共存亡的终端，命令/进程运行容器运行， 命令/进程结束容器退出。

docker 容器默认会把容器内部第一个进程，也就是 pid=1 的程序作为docker容器是否正在运行的依据，如果docker容器中 pid = 1 的进程挂了，那么docker容器便会直接退出，也就是说Docker容器中必须有一个前台进程，否则认为容器已经挂掉。

当利用 docker run 来创建容器时， Docker 在后台的标准运行过程是：
（1）检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载；
（2）利用镜像创建并启动一个容器；
（3）分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层；
（4）从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中；
（5）分配一个地址池中的 IP 地址给容器；
（6）执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行。

docker run centos:7 /usr/bin/bash -c ls /
docker ps -a                    #会发现创建了一个新容器并启动执行一条 shell 命令，之后就停止了

#在后台持续运行 docker run 创建的容器
需要在 docker run 命令之后添加 -d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行。并且容器所运行的程序不能结束。

docker run -d centos:7 /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"

docker ps -a                    #可以看出容器始终处于 UP，运行状态
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                  CREATED          STATUS         PORTS     NAMES
2592d3fad0fb   centos:7   "/usr/bin/bash -c 'w…"   2 seconds ago    Up 2 seconds             peaceful_chatelet

docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash   #创建容器并持续运行容器

#终止容器运行
格式：docker stop 容器的ID/名称
docker stop 2592d3fad0fb

docker ps -a

#容器的进入
需要进入容器进行命令操作时，可以使用 docker exec 命令进入运行着的容器。

格式：docker exec -it 容器ID/名称 /bin/bash
-i 选项表示让容器的输入保持打开；
-t 选项表示让 Docker 分配一个伪终端。

docker start 2592d3fad0fb                    #进入容器前，确保容器正在运行
docker exec -it 2592d3fad0fb /bin/bash
ls
exit                #退出容器后，容器仍在运行
docker ps -a

docker run -it centos:7 bash      #不加 -d 选项会创建容器后直接进入容器进行交互，但是退出容器，容器也会停止

#复制到容器中
echo abc123 > ~/test.txt
docker cp ~/test.txt 2592d3fad0fb:/opt/

#从容器复制文件到主机
docker cp 2592d3fad0fb:/opt/test.txt ~/abc123.txt

#容器的导出与导入
用户可以将任何一个 Docker 容器从一台机器迁移到另一台机器。在迁移过程中，可以使用docker export 命令将已经创建好的容器导出为容器快照文件，无论这个容器是处于运行状态还是停止状态均可导出。可将导出文件传输到其他机器，通过相应的导入命令实现容器的迁移。

#导出格式：docker export 容器ID/名称 > 文件名
docker export 2592d3fad0fb > centos7.tar

docker export -o centos7.tar 2592d3fad0fb

#导入格式：cat 文件名 | docker import – 镜像名称:标签
cat centos7.tar | docker import - centos7:test            #导入后会生成镜像，但不会创建容器

docker import centos7.tar -- centos7:test

#删除容器
格式：docker rm [-f] 容器ID/名称
docker stop 2592d3fad0fb
docker rm 2592d3fad0fb                #删除已经终止状态的容器

docker rm -f 2592d3fad0fb            #强制删除正在运行的容器

docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker stop "$1}' | bash            #批量停止容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker stop

docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker rm "$1}' | bash                #批量删除所有容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker rm

docker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}' | bash            #批量删除镜像
docker images | grep none | awk '{print $3}' | xargs docker rmi        #删除none镜像

docker rm $(docker ps -a -q)        #批量清理后台停止的容器