容器自动化（一）：docker基础（上）

一，Docker简介，功能特性与应用场景

1.1 Docker简介

• Docker是一个开源的应用容器引擎，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，也可以实现虚拟化，容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。
• 一个完整的Docker有以下几个部分组成：
  • Docker Client 客户端
  • Docker Daemon 守护进程
  • Docker Image 镜像
  • Docker Container 容器

1.2 Docker功能特性

• 隔离环境（系统，网络，文件系统）与应用
• 解决依赖与版本问题
• 易于分发，开箱即用
• 节点与容器快速扩容
• 镜像制作简单便捷，管理方便

（1）隔离

• 通过cgroup（隔离和跟踪资源的使用）& namespace（组与组之间隔离）来实现轻量级的进程隔离
• 对于容器中运行的进程来说，自己独占了一个系统
• 容器间网络，文件及其他资源都互相隔离

（2）版本与依赖

• 传统模式下，多个不同环境或版本的项目需要部署在不同机器上，部署与后期维护管理复杂繁琐。
• 使用Docker，通过多个不同版本或者环境的镜像，可以同时运行在一台机器上互不干扰，部署与后期维护简单方便。

（3）分发与使用

• 镜像可以通过导入，导出，上传到镜像仓库等多种方式进行分发
• 在启动了Docker的系统上直接使用docker run即可启动镜像，无需特别配置。

（4）扩容

• 容器扩容简单方便
• 扩容节点只需安装并启动Docker即可

（5）镜像制作

• 镜像的灵魂Dockerfile
• 使用Dockerfile进行指令控制
• 基于Linux命令，易于理解，快速上手
• 易于定制与修改

1.3 Docker应用场景

• Docker通常应用于如下场景：
  • web应用的自动化打包和发布；
  • 自动化测试和持续集成，发布；
  • 应用服务，如MySQL，Redis等，通过Docker实现快速部署；
  • k8s私有云

1.3.1 场景1：多版本多种类系统与软件

1.3.2 场景2： 环境

1.3.3 场景3： 分发

二，Docker的安装

2.1 安装环境

最小化安装Centos7.5，关闭防火墙和selinux

2.2 版本选择

• Docker
  • 17.03之后版本变为Docker CE
• Docker CE
  • 社区版，Community Edition
• Docker EE
  • 企业版，Enterprise Edition
  • 收费版本，强调安全性，提供一些高级特性及商业支持

2.3 Docker安装：标准版本

[root@Docker ~]# yum -y install docker

2.4 Docker安装：CE社区版

首先清理掉yum安装的docker标准版
这里有两种方式

第一种清理docker方法：

[root@Docker ~]# yum -y remove docker

第一种清理docker方法：

[root@Docker ~]# yum history list       #查看yum安装的历史列表

[root@Docker ~]# yum history info 16      #查看yum历史安装ID为6的安装信息

[root@Docker ~]# yum -y history undo 16      #进行yum安装操作回退

安装Docker的CE社区版

安装依赖包

[root@Docker ~]# yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

添加docker的CE版本的yum源配置文件

[root@Docker ~]# curl https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo -o /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

安装CE版本的docker

[root@Docker ~]# yum -y install docker-ce

启动docker，添加开机启动，查看docker版本

[root@Wangwenli ~]# systemctl start docker
[root@Wangwenli ~]# systemctl enable docker

[root@Wangwenli ~]# docker version

三，Docker的操作命令

3.0 添加docker国内镜像源

在开始学习docker之前，我们首先要更改一下docker的默认源镜像下载地址（默认是从国外下载，很慢），我们需要添加国内的源地址

[root@Wangwenli ~]# cat /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors":[ "https://registry.docker-cn.com" ]
}

[root@Wangwenli ~]# systemctl daemon-reload
[root@Wangwenli ~]# systemctl restart docker

3.1 Docker命令：search（用于从docker的官方公有镜像仓库查找镜像）

[root@Wangwenli ~]# docker search centos

• 特别说明：
• Name：镜像的名字
• DESCRIPTION：描述
• STARS：星级（越高越好）
• OFFICIAL：是否是官方发布的
• AUTOMATED:是否自动化的

（2）查找星级多于100的centos镜像

[root@Wangwenli ~]# docker search centos -f stars=100

• 特别提示：
• /：符号用于分割作者名称和镜像名称
• ansible/centos7-ansible：ansible是作者名称，centos7-ansible是镜像名称

（3）多条件查找--filter

查找官方发布的，星级大于100的centos镜像

[root@Wangwenli ~]# docker search centos --filter is-official=true --filter stars=100

3.2 Docker命令：pull（用于从Docker Hub上下载公有镜像）

查找符合条件的hello-world镜像

[root@Wangwenli ~]# docker search hello-world --filter is-official=true --filter stars=100

下载目标hello-world镜像

[root@Wangwenli ~]# docker pull hello-world

下载目标centos:7镜像（网速不好的话，需要点时间耐心等待）

[root@Wangwenli ~]# docker pull centos:7

3.3 Docker命令：images

用于本地镜像的查看

• 特别说明：
• REPOSITORY：镜像仓库（下边罗列的都是本地已有镜像名称）
• TAG：镜像的标记（为了区分同名镜像）
• IMAGES ID：镜像的ID号
• CREATED：此镜像的创建时间
• SIZE：此镜像的大小

3.4 Docker命令：build

用于本地自定义镜像的构建，需要创建Dockerfile文件

创建Dockerfile文件的存储目录

[root@Docker ~]# mkdir -p /root/dockerfile/lib/centos/7
[root@Docker ~]# cd /root/dockerfile/lib/centos/7

创建docker.sh脚本

[root@Docker 7]# vim docker.sh
[root@Docker 7]# cat docker.sh
#!/bin/bash

while true
do
    echo "nihao"
    sleep 5
done

创建Dockerfile配置文件，文件名称必须为Dockerfile，第一个字母必须大写

[root@Docker 7]# vim Dockerfile
[root@Docker 7]# cat Dockerfile
FROM centos      #从centos源镜像的基础上进行构建
LABEL MAINTATNER="wwl"     #作者的名称

RUN ln -sfv /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime    #RUN:在镜像构建过程中运行命令
ADD docker.sh /home/test/ #从本地系统中把docker.sh文件添加到构建中的镜像的/home/test/目录下
RUN chmod +x /home/test/docker.sh   #在镜像构建过程中运行命令
CMD ["/home/test/docker.sh"]   #构建镜像完成时，最后执行的命令

根据Dockfile配置文件构建一个自定义镜像

[root@Docker 7]# docker build -t wwl/centos7:1 .   #-t 指定镜像名称 ：1 设定镜像的tag标记

3.5 Docker命令：run

运行一个本地镜像

[root@Docker 7]# docker run -dit 930caa8ceeb6 /bin/bash
1af173b11dbb11131a823f9ef64979cf2db906bb2d442d00447cc8161971cc66

• 特别提示：
• docker run：运行一个指定的images id
• -d：放在后台运行
• -i：可以进行命令交互
• -t：制作一个伪终端用于登陆
• 930caa8ceeb6:镜像的ID，可以简写成930

3.6 Docker命令：ps

查看已经运行的镜像的进程

[root@Docker 7]# docker ps -a  #查看所有运行的镜像进程（包含退出的exit）

• 特别提示：
• STATUS：进程的状态，UP表示正在运行中，EXIT表示已经退出了。

3.7 Docker命令：attach

从本地系统中切入到某个STATUS状态是UP的镜像进程里

[root@Docker 7]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               
NAMES1af173b11dbb        930caa8ceeb6        "/bin/bash"         4 minutes ago       Up 4 minutes                            
upbeat_napier[root@Docker 7]# docker attach 1af173b11dbb  #切入到容器号为1af173b11dbb的镜像进程里
[root@1af173b11dbb /]# ls     #已经进入容器里了
anaconda-post.log  bin  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
[root@1af173b11dbb /]# exit   #退出容器
exit
[root@Docker 7]# docker ps -a    #容器的进程的STATUS已经处于EXIT状态（之前是后台运行的，切入进去后执行exit就等于手动退出了）

3.8 Docker命令：stop

用于停止一个正在运行着的容器进程

再次在后台启动一个镜像

增加了一个容器进程

停止一个运行着的容器进程

3.9 Docker命令：start

用于启动一个已经停止了的容器进程

3.10 Docker命令：rm

用于删除一个已经停止了的容器进程

3.11 Docker命令：rmi

用于删除一个未用作容器启动的本地镜像

[root@Docker 7]# docker rmi 930
Error response from daemon: conflict: unable to delete 930caa8ceeb6 (cannot be forced) - image is being used by running container 8576060bb73d     #但要注意，被用作容器启动的镜像是不能删除的（需先rm删除容器进程）

[root@Docker 7]# docker rmi -f 930
Error response from daemon: conflict: unable to delete 930caa8ceeb6 (cannot be forced) - image is being used by running container 8576060bb73d   #强行删除被容器进程占用的镜像也是不行的

查看容器进程，被占用中

3.12 Docker命令：commit

将一个更改过的容器进程的容器状态保存为一个新的镜像

查看启动的容器进程

切入容器进程,在容器进程里创建yunjisuan目录,退出容器进程

将更改后的容器进程保存为一个新的镜像

[root@Docker 7]# docker commit 857 wwl/centos:2
sha256:e11d502b90bc022ae5d8ed6b068e25e45f50a89edf6d9dfaf6caa7ede44c4acb

启动新保存的镜像

[root@Docker 7]# docker run -dit e11 /bin/bash
0ffd2ef0e3bdaa36f02cc4f59ea0e19c2355878dbe820e9053e7d4a8aafda7bd

查看新镜像的容器进程

切入新镜像的容器进程,我们发现之前创建的目录仍旧存在

3.13 Docker命令：exec

用于从本地操作系统上直接向容器进程发布执行命令并返回结果

[root@Docker ~]# docker exec 0ff ls /tmp  #查看容器进程里的/tmp目录下所有内容
ks-script-h2MyUP
yum.log
[root@Docker ~]# docker exec 0ff ls -d yunjisuan   #查看容器进程里/yunjisuan目录
yunjisuan

3.14 Docker命令：cp

用于在容器进程和本地系统之间复制文件

[root@Docker ~]# docker exec 0ff ls /tmp    #向容器进程发布命令
ks-script-h2MyUP
yum.log
[root@Docker ~]# docker cp 0ff:/tmp/yum.log .    #将指定容器进程的/tmp/yum.log复制到当前目录下
[root@Docker ~]# ls
anaconda-ks.cfg  dockerfile  yum.log    #已经复制过来了
[root@Docker ~]# docker cp anaconda-ks.cfg 0ff:/tmp/   #将本地文件复制到容器进程里
[root@Docker ~]# docker exec 0ff ls /tmp
anaconda-ks.cfg  #复制成功
ks-script-h2MyUP
yum.log

3.15 Docker命令：create

用于创建一个容器进程，但是并不启动它

3.16 Docker命令：diff

查看容器进程与源镜像做对比，发生了改变的文件或文件夹

启动一个镜像的容器进程

[root@Docker ~]# docker run -dit e11
d1e90a6a0013e735c4fca03f1325e9a966fd356bec8d33bc534c1c73e7d90b30

切入容器进程,在容器进程中创建文件,退出容器进程

查看容器进程的变化

3.17 Docker命令：events

时时监测容器的变化情况

前台时时监控容器的变化若要检测，需要另外再起一个窗口进行操作

3.18 Docker命令：export

将容器进程的文件系统导出到本地

将容器进程导出成一个tar包

3.19 Docker命令：import

用于将export导出的文件系统创建为一个镜像

3.20 Docker命令：history

用于查看一个镜像的历史修改纪录

3.21 Docker命令：info

用于查看当前操作系统的docker运行信息

[root@Docker ~]# docker info
Containers: 1    #容器进程1个
 Running: 1       #正在运行状态的容器1个
 Paused: 0
 Stopped: 0
Images: 8    #一共有8个镜像
Server Version: 18.09.1
Storage Driver: overlay2
 Backing Filesystem: xfs
 Supports d_type: true
 Native Overlay Diff: true
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs
Plugins:
 Volume: local
 Network: bridge host macvlan null overlay
 Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
Swarm: inactive
Runtimes: runc
Default Runtime: runc
Init Binary: docker-init
containerd version: 9754871865f7fe2f4e74d43e2fc7ccd237edcbce
runc version: 96ec2177ae841256168fcf76954f7177af9446eb
init version: fec3683
Security Options:
 seccomp
  Profile: default
Kernel Version: 3.10.0-862.el7.x86_64
Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 1
Total Memory: 974.6MiB
Name: Docker
ID: 5YNS:BXNE:O23E:DZWE:ST6K:OEXH:LBAB:DCAD:5W3D:RUJU:FQ64:3O5O
Docker Root Dir: /var/lib/docker
Debug Mode (client): false
Debug Mode (server): false
Registry: https://index.docker.io/v1/
Labels:
Experimental: false
Insecure Registries:
 127.0.0.0/8
Registry Mirrors:
 https://registry.docker-cn.com/
Live Restore Enabled: false
Product License: Community Engine

3.22 Docker命令：inspect

查看某个镜像的详细信息

[root@Docker ~]# docker inspect ea32ac5ede08
[
    {
        "Id": "sha256:ea32ac5ede089e65676f3e00b7580be456234206999e75c767debd0071c7d7a7",
        "RepoTags": [
            "wwl/centos:3"
        ],
        "RepoDigests": [],
        "Parent": "",
        "Comment": "Imported from -",
        "Created": "2019-01-14T07:43:56.554044061Z",
        "Container": "",
        "ContainerConfig": {
            "Hostname": "",
            "Domainname": "",
            "User": "",
            "AttachStdin": false,
            "AttachStdout": false,
            "AttachStderr": false,
            "Tty": false,
            "OpenStdin": false,
            "StdinOnce": false,
            "Env": null,
            "Cmd": null,
            "Image": "",
            "Volumes": null,
            "WorkingDir": "",
            "Entrypoint": null,
            "OnBuild": null,
            "Labels": null
        },
        "DockerVersion": "18.09.1",
        "Author": "",
        "Config": {
            "Hostname": "",
            "Domainname": "",
            "User": "",
            "AttachStdin": false,
            "AttachStdout": false,
            "AttachStderr": false,
            "Tty": false,
            "OpenStdin": false,
            "StdinOnce": false,
            "Env": null,
            "Cmd": null,
            "Image": "",
            "Volumes": null,
            "WorkingDir": "",
            "Entrypoint": null,
            "OnBuild": null,
            "Labels": null
        },
        "Architecture": "amd64",
        "Os": "linux",
        "Size": 201779577,
        "VirtualSize": 201779577,
        "GraphDriver": {
            "Data": {
                "MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/3da3b10942aa4ef821dbe590d8c1b968ca72c06430618ffd317f
a0920ca860bd/merged",                "UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/3da3b10942aa4ef821dbe590d8c1b968ca72c06430618ffd317fa
0920ca860bd/diff",                "WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/3da3b10942aa4ef821dbe590d8c1b968ca72c06430618ffd317fa0
920ca860bd/work"            },
            "Name": "overlay2"
        },
        "RootFS": {
            "Type": "layers",
            "Layers": [
                "sha256:f92b22b571a9faebf9f5e013f8f7d84c0181c0610fdb8b20fc2da22f43b0b56d"
            ]
        },
        "Metadata": {
            "LastTagTime": "2019-01-14T15:43:56.603952511+08:00"
        }
    }
]

3.23 Docker命令：kill

强行停止一个或多个正在运行状态的容器进程

3.24 Docker命令：save

用于将一个镜像的文件系统导出到本地（export导出的是容器）

重新build一个镜像

save导出test：1这个镜像（也可以用id号）

3.25 Docker命令：load

用于将save导出到本地的tar包，重新加载为镜像（和源镜像的名字标识完全一样）

删除别的镜像，就保留两个

将之前test：1这个镜像的save备份导入系统

3.26 Docker命令：logs

用于输出一个容器进程内的操作日志

只显示容器日志的后5行

3.27 Docker命令：pause && unpause

用于将一个或多个容器的进程暂停和恢复

3.28 Docker命令：port

用于列出一个容器的端口映射及协议

[root@Docker 7]# docker run -dit -p 6666:22 test:1  #启动一个镜像的容器进程 -p 指定本地6666端口映射到容器的22端口
d7641bcd7949432b0eaa084bd7600cf2631add788ecb2ec6f124ffa2532a5bd0
[root@Docker 7]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PO
RTS                  NAMESd7641bcd7949        test:1              "/home/test/docker.sh"   5 seconds ago       Up 3 seconds        0.
0.0.0:6666->22/tcp   romantic_gates2d5d764e0e22        test:1              "/home/test/docker.sh"   4 minutes ago       Up 4 minutes          
                     silly_jackson

查看容器进程的端口映射及协议

[root@Docker 7]# docker port d7641bcd7949
22/tcp -> 0.0.0.0:6666

[root@Docker 7]# docker pull nginx

[root@Docker 7]# docker run -dit --name nginx_test -p 80:80 7042885a156a  启动本地镜像nginx，进程名叫nginx_test，将本地的80端口映射到容器的80端口

nginx关闭了守护模式，就相当于nginx在前台启动了，平常启动nginx是在后台启动，但是放后台启动容器启动不了，所以在启动时关闭了nginx的守护模式

本地没有安装nginx，看的就是容器里的nginx，就是访问宿主机的80端口，映射到了容器里的80端口

3.29 Docker命令：rename

给容器进程重命名

3.30 Docker命令：restart

重启一个容器进程

3.31 Docker命令：stats

用于时时输出容器的资源使用情况

--no-tream只输出一次

3.32 Docker命令：tag

用于从一个指定的镜像创建另外一个镜像

3.33 Docker命令：top

用于显示指定容器的进程信息

3.34 Docker命令：update

用于调整一个或多个容器的启动配置

3.35 Docker命令：version and wait

version用于显示docker的版本信息
wait用于捕捉一个或多个容器的退出状态,并返回退出状态码

显示docker版本信息

监听容器的退出状态并返回状态码

[root@Docker 7]# docker wait wwl

需要在开一个窗口stop这个容器进程再查看

3.36 Docker命令：login && logout && push

• login用于登陆docker hub官方公有仓库
• logout用于登出docker hub官方公有仓库
• push用于将本地镜像提交到docker hub

由于docker hub国内已经无法注册，因此无法演示上述内容

DockerHub官方公有镜像仓库：https://hub.docker.com/

四，管理应用程序数据

4.1 Volume和Bind Mount

将Docker主机数据挂载到容器

• Docker提供三种不同方式将数据从宿主机挂载到容器中：volumes，bind mounts和tmpfs。
  • volumes：Docker管理宿主机文件系统的一部分（/var/lib/docker/volumes）
  • bind mounts:可以存储在宿主机系统的任意位置
  • tmpfs：挂载存储在宿主机系统的内存中，而不会写入宿主机的文件系统

4.1.1 Volume

创建一个卷

下载一个nginx官方镜像（前面已经下载过）

[root@Docker 7]# docker run -dit --name=nginx-test --mount src=nginx-vol,dst=/usr/share/nginx/
html nginx

• 特别说明：
• --name：容器的名字
• --mount：挂载
• src：源卷的名字
• dst：挂载到容器中的路径

向容器中的挂载目录创建文件，查看是否挂载成功

[root@Docker 7]# docker exec nginx-test touch /usr/share/nginx/html/test.txt
[root@Docker 7]# docker exec nginx-test ls /usr/share/nginx/html/
50x.html
index.html
test.txt   #有了
[root@Docker 7]# ls /var/lib/docker/volumes/nginx-vol/_data/
50x.html  index.html  test.txt  #成功

清理容器进程

清理容器后，挂载的卷的数据仍旧存在

重新启动镜像nginx的容器进程

• 特别提示：
• docker run的-p参数：指定端口的映射，88：80的意思就是将宿主机88端口的访问映射到容器进程的80端口

现在我们通过浏览器访问宿主机的88端口，进而访问容器进程的80端口

在数据卷nginx-vol里换一个网页在访问

现在我们再启动一个镜像nginx的进程，让两个nginx的容器进程公用一个数据卷nginx-vol
[root@Docker 7]# docker run -dit --name nginx-test2 -p 89:80 --mount src=nginx-vol,dst=/usr/sh
are/nginx/html nginx

我们用浏览器访问docker宿主机的89端口

4.1.2 Bind Mounts

[root@Docker 7]# docker run -dit --name nginx-test3 -p 90:80 --mount type=bind,src=/var/lib/do
cker/volumes/nginx-vol/_data,dst=/usr/share/nginx/html nginx

我们用浏览器访问docker宿主机的90端口

特别提示：
bind mounts可以挂载宿主机上的任意目录，而volume先得创建后才能挂载

用卷管理，卷创建好是空的，然后挂载到镜像里，镜像里的源目录是有东西的，它会自动出现在卷里，但是bind mounts会把镜像里的东西给顶了，以这种方式挂过去，默认是以自己目录为主，如果用卷，是以对方目录为主

4.2 实战容器部署LNMP网站平台

首先我们下载一个wordpress博客

wget https://cn.wordpress.org/wordpress-4.7.4-zh_CN.tar.gz

4.2.1 创建MySQL数据库容器

下载MySQL5.6版本镜像：[root@Docker ~]# docker pull mysql:5.6


[root@Docker ~]# docker network create lnmp  #创建一个自定义网络

启动MySQL数据库容器
[root@Docker ~]# docker run -dit --name lnmp_mysql --network lnmp -p 3306:3306 --mount src=mys
ql-vol,dst=/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123123 mysql:5.6 --character-set-server=utf8

索引的长度不能超过254=254x3字节（一个汉字三字节），索引太长容易影响sql的效率

特别提示：

• 自定义网络lnmp如果不提前创建的话，在启动容器进程时会报错
• 如果没有提前pull好mysql:5.6那么容器在启动时会自动下载对应镜像
• 如果没有提前docker volume create mysql-vol，那么容器启动时会自动创建

4.2.2 向容器里的Mysql创建一个库

[root@Docker ~]# docker exec lnmp_mysql sh -c 'exec mysql -uroot -p"$MYSQL_ROOT_PASSWORD" -e"create database wp"'

4.2.3 查看添加的库

4.2.4 创建nginx+PHP环境容器

nginx和PHP都需要访问网页目录，并且nginx和php的网页路径必须一样，nginx和tomcat配合就不是，tomcat自己可以独立访问动静态，只是tomcat处理静态很差，太慢，前面才加了nginx，然后nginx推给8080端口就到了tomcat

创建一个网页目录

下载richarvey/nginx-php-fpm镜像

[root@Docker ~]# docker pull richarvey/nginx-php-fpm

启动richarvey/nginx-php-fpm镜像的容器

[root@Docker ~]# docker run -dit --name lnmp_web --network lnmp -p 88:80 --mount type=bind,src=/app/wwwroot,dst=/var/www/html richarvey/nginx-php-fpm

4.2.5 解压wordpress到网页目录/app/wwwroot下

建一个静态首页

4.2.6 博客wordpress访问测试

如果还访问不了，那么执行下面的，重启docker

通过浏览器进行docker宿主机的88端口的访问测试
http://IP:88/

访问成功后再去访问

http://IP:88/wordpress

特别提示：
如果多次连续访问同一网页，那么浏览器有可能默认去掉指定的端口
因此，若访问不到，请查看是否指定了88端口