Docker小知识备忘录

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本文整理了一些Docker基础知识和常用命令，方便朋友们查阅。同时也感谢Docker这个划时代的产品，它解决了环境一致性的问题，让交付和迁移更轻松。

1、Docker与虚拟化

1.1、虚拟化技术

虚拟化技术分为两大类，全虚拟化和半虚拟化。

  • 全虚拟化

比如之前我们使用的虚拟机就是全虚拟化，这种虚拟化的特点是将整个操作系统进行虚拟化。这些虚拟化包括硬件、CPU、内核、网络、磁盘等等，是一个完整的操作系统。

  • 半虚拟化

半虚拟化的虚拟化力度很小，只打包了操作系统的基础文件和库文件，以及应用程序所需要的依赖包等，所以半虚拟化基础创建速度非常快。

说白了半虚拟化就是在操作系统上创建了一个进程，与主机共享CPU、内存、磁盘等。

1.2、Docker与虚拟机

  • 概念 ：

Docker就是一种半虚拟化技术，Docker上运行的容器就是资源隔离的进程，而这些资源隔离的进程，就是我们说的“容器”。

我们常用的虚拟机则是全虚拟化技术，在物理机的操作系统上抽象出来的一整套的操作系统。

两者的架构见下图：

  • 性能比对 ：
比对项容器虚拟机
启动速度秒级分钟级
运行性能接近原生有损失
磁盘占用MBGB
数量成百上千个容器一般几十个虚拟机
隔离性进程级别系统级别

1.3、Docker基本概念

3个基本概念： 镜像 、 容器 、 仓库 。

1.4、为什么要使用Docker

一句话总结：Docker解决了环境一致性的问题，让交付和迁移更轻松。

  • 更高效的利用系统资源

容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker 对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效。所以，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，可以运行更多数量的应用。

  • 更快速的启动时间

虚拟机技术启动应用往往需要数分钟，而 Docker 容器应用，由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。

  • 一致的运行环境

开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环境不一致，导致有些 bug 并未在开发过程中被发现。而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会出现 “这个代码在我电脑上没问题啊” 之类问题。

  • 持续交付和部署

一次创建，在任意地方运行。

  • 更轻松的迁移

由于 Docker 确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更容易。用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

  • 更轻松的维护和扩展

Docker 镜像使用的分层存储技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像去扩展镜像也变得简单。

2、Docker安装与配置

2.1、Docker安装

本文使用的是Centos安装Docker

  • 卸载旧版本（如果之前安装过的话）
yum remove docker  docker-common docker-selinux docker-engine
  • 安装需要的软件包， yum-util 提供yum-config-manager功能，另两个是devicemapper驱动依赖
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
  • 设置一个yum源，下面两个都可用
yum-config-manager --add-repo http://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo（中央仓库）

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo（阿里仓库）
  • 查看可用版本有哪些
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
  • 选择一个版本并安装：yum install docker-ce-版本号，版本号注意只取红色的部分。
yum -y install docker-ce-19.03.9.ce

  • 启动 Docker 并设置开机自启
systemctl daemon-reload
systemctl start docker
systemctl enable docker
  • 最后查看下docker信息
docker version

2.2、Docker配置

1、修改/etc/docker/daemon.json，如果没有改文件，则创建。

2、修改完之后，需要刷新配置和重启Docker

systemctl deamon-reload && systemctl restart docker

daemon.json的部分配置参数：

"api-cors-header":"", ——————在引擎API中设置CORS标头
"authorization-plugins":[], ——————要加载的授权插件
"bridge":"", ————将容器附加到网桥
"cgroup-parent":"", ——————为所有容器设置父cgroup
"cluster-store":"", ——————分布式存储后端的URL
"cluster-store-opts":{}, ————————设置集群存储选项（默认map []）
"cluster-advertise":"", ————————要通告的地址或接口名称
"debug": true, ————————启用调试模式，启用后，可以看到很多的启动信息。默认false
"default-gateway":"", ——————容器默认网关IPv4地址
"default-gateway-v6":"", ——————容器默认网关IPv6地址
"default-runtime":“runc", ————————容器的默认OCI运行时（默认为“ runc"）
"default-ulimits":{}, ——————容器的默认ulimit（默认[]）
"dns": [“192.168.1.1"], ——————设定容器DNS的地址，在容器的 /etc/resolv.conf文件中可查看。
"dns-opts": [], ————————容器 /etc/resolv.conf 文件，其他设置
"dns-search": [], ————————设定容器的搜索域，当设定搜索域为 .example.com 时，在搜索一个名为 host 的 主机时，DNS不仅搜索host，还会搜索host.example.com 。 注意：如果不设置， Docker 会默认用主机上的 /etc/resolv.conf 来配置容器。
"exec-opts": [], ————————运行时执行选项
"exec-root":"", ————————执行状态文件的根目录（默认为’/var/run/docker‘）
"fixed-cidr":"", ————————固定IP的IPv4子网
"fixed-cidr-v6":"", ————————固定IP的IPv6子网
"data-root":"/var/lib/docker", ————-Docker运行时使用的根路径，默认/var/lib/docker
"group":"", ——————UNIX套接字的组（默认为“docker"）
"hosts": [], ——————设置容器hosts
"icc": false, ——————启用容器间通信（默认为true）
"ip":“0.0.0.0", ————————绑定容器端口时的默认IP（默认0.0.0.0）
"iptables": false, ———————启用iptables规则添加（默认为true）
"ipv6": false, ——————启用IPv6网络
"ip-forward": false, ————————默认true, 启用 net.ipv4.ip_forward ,进入容器后使用 sysctl -a | grepnet.ipv4.ip_forward 查看
"ip-masq":false, ——————启用IP伪装（默认为true）
"labels":[“nodeName=node-121"], ————————docker主机的标签，很实用的功能,例如定义：–label nodeName=host-121
"live-restore": true, ——————在容器仍在运行时启用docker的实时还原
"log-driver":"", ——————容器日志的默认驱动程序（默认为“ json-file"）
"log-level":"", ——————设置日志记录级别（“调试"，“信息"，“警告"，“错误"，“致命"）（默认为“信息"）
"max-concurrent-downloads":3, ——————设置每个请求的最大并发下载量（默认为3）
"max-concurrent-uploads":5, ——————设置每次推送的最大同时上传数（默认为5）
"mtu": 0, ——————设置容器网络MTU
"oom-score-adjust":-500, ——————设置守护程序的oom_score_adj（默认值为-500）
"pidfile":"", ——————Docker守护进程的PID文件
"raw-logs": false, ——————全时间戳机制
"selinux-enabled": false, ——————默认 false，启用selinux支持
"storage-driver":"", ——————要使用的存储驱动程序
"swarm-default-advertise-addr":"", ——————设置默认地址或群集广告地址的接口
"tls": true, ————————默认 false, 启动TLS认证开关
"tlscacert":"", ——————默认 ~/.docker/ca.pem，通过CA认证过的的certificate文件路径
"tlscert":"", ————————默认 ~/.docker/cert.pem ，TLS的certificate文件路径
"tlskey":"", ————————默认~/.docker/key.pem，TLS的key文件路径
"tlsverify": true, ————————默认false，使用TLS并做后台进程与客户端通讯的验证
"userland-proxy":false, ——————使用userland代理进行环回流量（默认为true）
"userns-remap":"", ————————用户名称空间的用户/组设置
"bip":“192.168.88.0/22", ——————————指定网桥IP
"registry-mirrors": ["https://192.498.89.232:89"], ————————设置镜像加速
"insecure-registries": ["120.123.122.123:12312"], ———————设置私有仓库地址可以设为http
"storage-opts": [
  "overlay2.override_kernel_check=true",
  "overlay2.size=15G"
], ————————存储驱动程序选项
"log-opts": {
  "max-file":"3",
  "max-size":"10m",
}, ————————容器默认日志驱动程序选项
"iptables": false ————————启用iptables规则添加（默认为true）

3、示例：配置Docker镜像加入、运行时使用的根路径、私有镜像仓库

{
  "registry-mirrors": ["https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override_kernel_check=true"
  ],
  "data-root": "/data/docker",
  "insecure-registries": ["harbor.dev.mangod.top"]
}

3、Docker常用命令

3.1、Docker环境

  1. docker info: 查看docker环境信息。
  2. docker version : 查看docker版本信息。

3.2、容器管理命令：

  1. docker create: 创建一个新的容器实例，但不立即启动它。
  2. docker exec: 在运行的容器中执行命令。
  3. docker run: 创建并启动一个新的容器实例。
  4. docker start: 启动一个已经创建的容器。
  5. docker stop: 停止一个运行中的容器。
  6. docker restart: 重启一个容器。
  7. docker kill: 强制停止一个运行中的容器。
  8. docker rm: 删除一个已经停止的容器。
  9. docker pause: 暂停一个运行中的容器。
  10. docker unpause: 恢复一个被暂停的容器。

3.3、容器状态查看命令：

  1. docker ps: 查看运行中的容器列表。
  2. docker inspect: 查看容器的详细信息。
  3. docker top: 查看容器中正在运行的进程。
  4. docker attach: 进入正在运行的容器的命令行界面。
  5. docker wait: 阻塞并等待容器执行完毕。
  6. docker export: 将容器的文件系统导出为一个压缩包。
  7. docker port: 查看容器的端口映射情况。
  8. docker rename: 重命名一个容器。
  9. docker stats: 查看容器的资源使用情况。

3.4、镜像管理命令：

  1. docker commit: 创建一个新的镜像，基于正在运行的容器。
  2. docker cp: 在容器与本地文件系统之间复制文件或文件夹。
  3. docker diff: 检查容器文件系统的变化。

3.5、镜像仓库命令：

  1. docker login: 登录到Docker镜像仓库。
  2. docker pull: 从镜像仓库中拉取一个镜像。
  3. docker push: 将一个镜像推送到镜像仓库。
  4. docker search: 在镜像仓库中搜索镜像。

3.6、镜像构建命令：

  1. docker build: 基于Dockerfile构建一个镜像。
  2. docker images: 查看本地已有的镜像列表。
  3. docker rmi: 删除一个本地镜像。
  4. docker tag: 给镜像打标签。
  5. docker save: 将镜像保存为一个文件。
  6. docker import: 从一个文件导入创建一个镜像。
  7. docker load: 加载一个保存在文件中的镜像。

3.7、卷和网络管理命令：

  1. docker volume: 管理Docker数据卷。
  2. docker network: 管理Docker网络。

3.8、其他命令：

  1. docker events: 查看Docker事件流。
  2. docker history: 查看镜像的历史记录。
  3. docker logs: 查看容器的日志。

4、编写Dockerfile

Docker镜像是层级的概念，最终的镜像可以基于各种原始镜像叠加层级而成。

4.1、基础镜像

maintainer 制定维护者、label设置标签

from nginx:1.20.2
maintainer yclxiao@gmail.com
label key value

4.2、环境变量

#构建时环境变量
arg port 8080
#运行时环境变量
env port 8080

4.3、工作目录

# 指定工作目录
workdir /

4.4、拷贝文件

# 拷贝
copy test.txt /
# 拷贝并加压
add test.tar /

4.5、执行命令

# 构建时执行
run ls
# 比如安装curl
run yum install curl
# 容器启动时执行的命令，cmd命令可以被覆盖
cmd []
# 容器启动时执行的命令，entrypoint不可以被覆盖，且当cmd和entrypoint同时存在时，cmd将作为entrypoint的参数
entrypoint []

4.6、端口

# 暴露端口，方便查看 -P 时会动态映射端口到该端口
expose 80

4.7、卷挂载

通过dockerfile的 volume 指令可以在镜像中创建挂载点，这样只要通过该镜像创建的容器都有了挂载点。会统一挂载到宿主机的/var/lib/docker/volumes/下。

但是要注意，通过 volume 指令创建的挂载点，无法指定主机上对应的目录，挂载到宿主机的目录是自动生成的。比如挂载目录/data，在容器内部会创建改目录，但是再宿主机上的挂载目录则是随机生成的/var/lib/docker/volumes/2345352345325adfasfxbfsfsfasdfsdfas3453fsaffasa。

volume ["/data"]

4.8、示例

比如编写一个Java应用的Dockerfile

FROM openjdk:8u342-jdk
MAINTAINER bailey

# font
ADD simsun.ttc /usr/share/fonts/
RUN fc-cache -vf

ENV WORK_PATH /home/tomcat

VOLUME /tmp
WORKDIR $WORK_PATH
ADD {{JAR_FILE}} $WORK_PATH/xxxxxxxx.jar

ENV JAVA_OPTS="\
-server \
-Xms{{minHeap}} \
-Xmx{{maxHeap}} \
"

ENTRYPOINT java $JAVA_OPTS -jar $WORK_PATH/xxxxxxxx.jar

总结 ：本文整理了一些Docker基础知识和常用命令，希望对你有帮助。同时也感谢Docker这个划时代的产品，它解决了环境一致性的问题，让交付和迁移更轻松，让我们的工作更轻松。

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原文链接： http://www.mangod.top/articles/2023/08/16/1692169213034.html、https://mp.weixin.qq.com/s/iquAB8g5zyb8A2ReiQ3RSQ

标题：Docker小知识备忘录
作者：程序员半支烟
地址：http://mangod.top/articles/2023/08/16/1692169213034.html