Docker学习总结

    由于项目中大量使用到了Docker容器技术，所以这段时间花了一些时间学习了docker，不过比较简单属于入门学习资料吧，下面是对两个星期利用零碎时间学习docker的总结:

主要参考来源:http://cloudman.blog.51cto.com/10425448/p-5

 

1. 写在前面的话

   每一轮新技术的兴起，无论对公司还是个人既是机会也是挑战。

   我个人的看法是：如果某项新技术未来将成为主流，就应该及早尽快掌握。 因为：

   1、新技术意味着新的市场和新的需求。
   初期掌握这种技术的人不会很多，而市场需求会越来越大，因而会形成供不应求的卖方市场，物以稀为贵，这对技术人员将是一个难得的价值提升机会。

   2、学习新技术需要时间和精力，早起步早成材。

3、本文主要总结容器核心知识，进阶知识以后有机会在学习

What - 什么是容器？

容器是一种轻量级、可移植、自包含的软件打包技术，使应用程序可以在几乎任何地方以相同的方式运行。开发人员在自己笔记本上创建并测试好的容器，无需任何修改就能够在生产系统的虚拟机、物理服务器或公有云主机上运行。

How-为什么需要容器？

Docker 将集装箱思想运用到软件打包上，为代码提供了一个基于容器的标准化运输系统。Docker 可以将任何应用及其依赖打包成一个轻量级、可移植、自包含的容器。容器可以运行在几乎所有的操作系统上

 

 

1. 容器基本入门

Docker 的核心组件包括：

Docker 客户端 - Client：通过docker在host上构建和运行容器

Docker 服务器 - Docker daemon：是服务器组件，以 Linux 后台服务的方式运行。

Docker 镜像 - Image：通过它可以创建 Docker 容器。

Registry：存放 Docker 镜像的仓库，Registry 分私有和公有两种。

Docker 容器 - Container

 

Docker 架构如下图所示：

 

Docker 采用的是 Client/Server 架构。客户端向服务器发送请求，服务器负责构建、运行和分发容器。客户端和服务器可以运行在同一个 Host 上，客户端也可以通过 socket 或 REST API 与远程的服务器通信。 

新镜像是从 base 镜像一层一层叠加生成的。每安装一个软件，就在现有镜像的基础上增加一层。

问什么 Docker 镜像要采用这种分层结构呢？

最大的一个好处就是 - 共享资源。

比如：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，我们将在后面更深入地讨论这个特性。

 

 

1. dockerfile文件创建镜像

Dockerfile 是一个文本文件，记录了镜像构建的所有步骤。

第一个 Dockerfile

用 Dockerfile 创建上节的 ubuntu-with-vi，其内容则为：

 

下面我们运行 docker build 命令构建镜像并详细分析每个细节。

root@ubuntu:~# pwd         ①  

/root  

root@ubuntu:~# ls          ②   

Dockerfile   

root@ubuntu:~#docker build -t ubuntu-with-vi-dockerfile .        ③   

Sending build context to Docker daemon 32.26 kB           ④   

Step 1 : FROM ubuntu           ⑤   

 ---> f753707788c5   

Step 2 : RUN apt-get update && apt-get install -y vim           ⑥   

 ---> Running in 9f4d4166f7e3             ⑦   

......   

Setting up vim (2:7.4.1689-3ubuntu1.1) ...   

 ---> 35ca89798937           ⑧    

Removing intermediate container 9f4d4166f7e3          ⑨   

Successfully built 35ca89798937           ⑩   

root@ubuntu:~#   

① 当前目录为 /root。

② Dockerfile 准备就绪。

③ 运行 docker build 命令，-t 将新镜像命名为 ubuntu-with-vi-dockerfile，命令末尾的 . 指明 build context 为当前目录。Docker 默认会从 build context 中查找 Dockerfile 文件，我们也可以通过 -f 参数指定 Dockerfile 的位置。

④ 从这步开始就是镜像真正的构建过程。 首先 Docker 将 build context 中的所有文件发送给 Docker daemon。build context 为镜像构建提供所需要的文件或目录。
Dockerfile 中的 ADD、COPY 等命令可以将 build context 中的文件添加到镜像。此例中，build context 为当前目录 /root，该目录下的所有文件和子目录都会被发送给 Docker daemon。

所以，使用 build context 就得小心了，不要将多余文件放到 build context，特别不要把 /、/usr 作为 build context，否则构建过程会相当缓慢甚至失败。

⑤ Step 1：执行 FROM，将 ubuntu 作为 base 镜像。
ubuntu 镜像 ID 为 f753707788c5。

⑥ Step 2：执行 RUN，安装 vim，具体步骤为 ⑦、⑧、⑨。

⑦ 启动 ID 为 9f4d4166f7e3 的临时容器，在容器中通过 apt-get 安装 vim。

⑧ 安装成功后，将容器保存为镜像，其 ID 为 35ca89798937。
这一步底层使用的是类似 docker commit 的命令。

⑨ 删除临时容器 9f4d4166f7e3。

⑩ 镜像构建成功。 
通过 docker images 查看镜像信息。 
镜像 ID 为 35ca89798937，与构建时的输出一致。

在上面的构建过程中，我们要特别注意指令 RUN 的执行过程 ⑦、⑧、⑨。Docker 会在启动的临时容器中执行操作，并通过 commit 保存为新的镜像。

查看镜像分层结构

ubuntu-with-vi-dockerfile 是通过在 base 镜像的顶部添加一个新的镜像层而得到的。

 

这个新镜像层的内容由 RUN apt-get update && apt-get install -y vim 生成。这一点我们可以通过 docker history 命令验证。

docker history 会显示镜像的构建历史，也就是 Dockerfile 的执行过程。

 

回顾一下通过 Dockerfile 构建镜像的过程：

1. 从 base 镜像运行一个容器。

2. 执行一条指令，对容器做修改。

3. 执行类似 docker commit 的操作，生成一个新的镜像层。

4. Docker 再基于刚刚提交的镜像运行一个新容器。

5. 重复 2-4 步，直到 Dockerfile 中的所有指令执行完毕。

   下面列出了 Dockerfile 中最常用的指令，完整列表和说明可参看官方文档。

   FROM
   指定 base 镜像。

   MAINTAINER
   设置镜像的作者，可以是任意字符串。

   COPY
   将文件从 build context 复制到镜像。
   COPY 支持两种形式：

   COPY src dest

   COPY ["src", "dest"]

   注意：src 只能指定 build context 中的文件或目录。

   ADD
   与 COPY 类似，从 build context 复制文件到镜像。不同的是，如果 src 是归档文件（tar, zip, tgz, xz 等），文件会被自动解压到 dest。

   ENV
   设置环境变量，环境变量可被后面的指令使用。例如：

   ...

   ENV MY_VERSION 1.3

   RUN apt-get install -y mypackage=$MY_VERSION

   ...

   EXPOSE
   指定容器中的进程会监听某个端口，Docker 可以将该端口暴露出来。我们会在容器网络部分详细讨论。

   VOLUME
   将文件或目录声明为 volume。我们会在容器存储部分详细讨论。

   WORKDIR
   为后面的 RUN, CMD, ENTRYPOINT, ADD 或 COPY 指令设置镜像中的当前工作目录。

   RUN
   在容器中运行指定的命令。

   CMD
   容器启动时运行指定的命令。
   Dockerfile 中可以有多个 CMD 指令，但只有最后一个生效。CMD 可以被 docker run 之后的参数替换。

   ENTRYPOINT
   设置容器启动时运行的命令。
   Dockerfile 中可以有多个 ENTRYPOINT 指令，但只有最后一个生效。CMD 或 docker run 之后的参数会被当做参数传递给 ENTRYPOINT。

   下面我们来看一个较为全面的 Dockerfile：

    

   注：Dockerfile 支持以“#”开头的注释。

 

下面是镜像的常用操作子命令：

images    显示镜像列表

history   显示镜像构建历史

commit    从容器创建新镜像

build     从 Dockerfile 构建镜像

tag       给镜像打 tag

pull      从 registry 下载镜像

push      将 镜像 上传到 registry

rmi       删除 Docker host 中的镜像

search    搜索 Docker Hub 中的镜像

除了 rmi 和 search，其他命令都已经用过了。

rmi

rmi 只能删除 host 上的镜像，不会删除 registry 的镜像。

Search：默认在docker hub 中查找镜像：docker search httpd

 

1. 容器指令

   容器的常用操作命令：

   create      创建容器  

   run         运行容器  

   pause       暂停容器  

   unpause     取消暂停继续运行容器  

   stop        发送 SIGTERM 停止容器  

   kill        发送 SIGKILL 快速停止容器  

   start       启动容器  

   restart     重启容器  

   attach      attach 到容器启动进程的终端  

   exec        在容器中启动新进程，通常使用 "-it" 参数  

   logs        显示容器启动进程的控制台输出，用 "-f" 持续打印  

   rm          从磁盘中删除容器

    

   以下三者是当前主流的容器编排引擎。

   docker swarm 是 Docker 开发的容器编排引擎。

   kubernetes 是 Google 领导开发的开源容器编排引擎，同时支持 Docker 和 CoreOS 容器。

   mesos 是一个通用的集群资源调度平台，mesos 与 marathon 一起提供容器编排引擎功能。

 

后面继续补充！