Docker 基本管理
1.Docker 概述
Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具，是一种轻量级的“虚拟机”。
Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。
Docker的Logo设计为蓝色鲸鱼，拖着许多集装箱。
鲸鱼可看作为宿主机，集装箱可理解为相互隔离的容器，每个集装箱中都包含自己的应用程序。
Docker的设计宗旨：Build,Ship and Run Any App,Anywhere，
即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理，达到应用组件级别的“一+次封装，到处运行”的目的。这里的组件，既可以是一个应用，也可以是一套服务，甚至是一个完整的操作系统
1.1 Docker 包括三个基本概念
- 镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。
- 容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
- 仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。
Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。
Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。
容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。
2.什么是容器？
Package Software into Standardized Units for Development, Shipment and Deployment
将软件打包成标准化单元，以便开发、装运和部署
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| Docker 镜像(Images) | Docker 镜像是用于创建 Docker 容器的模板，比如 Ubuntu 系统。 |
| Docker 容器(Container) | 容器是独立运行的一个或一组应用，是镜像运行时的实体。 |
| Docker 客户端(Client) | Docker 客户端通过命令行或者其他工具使用 Docker SDK (https://docs.docker.com/develop/sdk/) 与 Docker 的守护进程通信。 |
| Docker 主机(Host) | 一个物理或者虚拟的机器用于执行 Docker 守护进程和容器。 |
| Docker Registry | Docker 仓库用来保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库。Docker Hub(https://hub.docker.com) 提供了庞大的镜像集合供使用。一个 Docker Registry 中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本。我们可以通过 <仓库名>:<标签> 的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。 |
| Docker Machine | Docker Machine是一个简化Docker安装的命令行工具，通过一个简单的命令行即可在相应的平台上安装Docker，比如VirtualBox、 Digital Ocean、Microsoft Azure。 |
容器是一个软件的轻量级独立可执行软件包，包含运行它所需的一切：代码、运行时、系统工具、系统库、设置等。不管环境如何，集装箱化软件都可以运行相同的Linux和Windows应用程序。容器将软件与其周围环境隔离开来，例如开发环境和登台环境之间的差异，并有助于减少在同一基础架构上运行不同软件的团队之间的冲突
3.Docker的特点
轻便小巧，效率至上
- 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。
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，不占用其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成的操作系统，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。
4.Docker与虚拟机的区别：
| 特性 | Docker容器 | 虚拟机 |
|---|---|---|
| 启动速度 | 秒级 | 分钟级 |
| 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 |
容器在内核中支持2种重要技术：
docker本质就是宿主机的一个进程，docker是通过namespace实现资源隔离，通过cgroup实现资源限制，通过写时复制技术（copy-on-write）实现了高效的文件操作（类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g）。
5.Docker 安装部署
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
#安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
--------------------------------------------------------------------------------------------
yum-utils：提供了 yum-config-manager 工具。
device mapper： 是Linux内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构。
device mapper存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。
--------------------------------------------------------------------------------------------
#设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
#安装 Docker-CE并设置为开机自动启动
yum install -y docker-ce
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service
#查看 docker 版本信息
docker version
6.容器镜像加速器
类似与YUM源，使用国内源可加快镜像拉取的速度
(1) 打开阿里云控制台
搜索 容器镜像服务
(2) 选择镜像加速器
(3) 更换容器镜像源
7.Docker 镜像操作
7.1 搜索镜像
格式：docker search 关键字
docker search nginx
7.2 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
7.3 查看镜像信息
镜像下载后存放在 /var/lib/docker
7.4 查看下载的镜像文件信息
cat /var/lib/docker/image/overlay2/repositories.json
7.5 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；
7.6 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
7.7 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
7.8 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
7.9 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
7.10 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
7.11 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。
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 nginx:web #添加新的标签
docker login #登录公共仓库
Username：
password：
docker push wl/nginx:web #上传镜像
8.Docker 容器操作
8.1 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：让容器的输入保持打开
- -t：让 Docker 分配一个伪终端
docker create -it nginx:latest /bin/bash
8.2 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
8.3 启动容器
格式：docker start 容器的ID/名称
docker start 9998edd96215
docker ps -a
8.4 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 命令共存亡的终端，命令运行容器运行， 命令结束容器退出。
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
8.5 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
8.6 终止容器运行
格式：docker stop 容器的ID/名称
docker stop 2592d3fad0fb
docker ps -a
8.7 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
8.8 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 > centos7tar
#导入格式：cat 文件名 | docker import – 镜像名称:标签
cat centos7tar | docker import - centos7:test #导入后会生成镜像，但不会创建容器
8.9 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 "docker rm "$1}' | bash #批量删除所有容器
docker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}' | bash #批量删除镜像 0