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读书笔记之——Docker基础与实战(基础篇)

之前读过《第一本Docker书》,所以对docker的使用和概念都是大概清楚的,只是没有实际搭建使用过,这次读本书会配合把本博客使用docker部署,但这本书还是看的很快,笔记做的不一定易懂,不过也没想过是为其他人提供(为主)的,毕竟我做笔记主要是为了让自己阅读可以保持一个良好的习惯,增强自己的阅读效果。

因为是实用工具类的书,所以笔记还是会稍微长一点,也会转述很多书上的内容下来。

第一章、Docker

随着互联网的发展,服务器市场快速转向云环境,但大量服务器的购买和配置会很麻烦,于是出现了“不可变基础设施”的概念,指主机OS和服务器运行环境分离,设置一次环境便不用再设置,每次发布软件只需重新生成镜像就好了。

最初出现的是虚拟机,但虚拟机会对硬件虚拟化或半虚拟化,每个运行的软件打包要分别对OS、执行文件库和应用程序打包,软件的镜像会过分的大。于是Docker就出现了,Docker对操作系统而不是硬件进行抽象,更加轻量化,每个软件只需要库和应用程序的抽象,减小了镜像的体积。

Docker最初利用了linux提供的lxc这种系统级虚拟化,它又使用了chroot和cgroups隔离用户空间和硬件空间,从docker0.9版本开始,人们开始开发lxc的替代品libcontainer。

在配置时,可以进行切换,libcontainer表示为native,LXC表示为lxc。

Docker有容器和镜像的概念,镜像就是软件,容器就是一个运行中的镜像,一般开发人员开发好一个软件,然后打包相关的以来成镜像,交付给运维人员,运维人员用docker批量运行容器,大概是这样的一个关系。

Docker另一个非常有特色的地方在于,它使用了类似与git版本管理的方式保存镜像,每次只保存变化的部分,因此每一个更新软件的包都是非常小的。

读后感

和《第一本Docker书》同章节对比了一下,《第一本Docker书》的重点放在docker的介绍以及能干什么,而本书本章的重点放在和虚拟机的对比上,以及docker的优点是什么。

第二章、安装Docker

(略)

第三章、使用Docker

注意:必须总是以root权限运行Docker。

docker的指令都是以

$ docker <command>

运行的,例如docker run, docker push。
在学习基本用法前,先从Docker Hub下载并运行镜像。

Docker通过Docker Hub(https://registry.hub.docker.com)搭建镜像共享生态系统。著名的发行版都可以在这里找到镜像,与镜像相关的所有命令默认都设置可以使用Docker Hub。

1、docker search
使用docker search 命令在Docker Hub中搜索镜像。

[~]$ sudo docker search ubuntu
INDEX       NAME                                        DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
docker.io   docker.io/ubuntu                            Ubuntu is a Debian-based Linux operating s...   5013      [OK]       
docker.io   docker.io/ubuntu-upstart                    Upstart is an event-based replacement for ...   68        [OK]       
docker.io   docker.io/rastasheep/ubuntu-sshd            Dockerized SSH service, built on top of of...   47                   [OK]
docker.io   docker.io/consol/ubuntu-xfce-vnc            Ubuntu container with "headless" VNC sessi...   29                   [OK]
docker.io   docker.io/torusware/speedus-ubuntu          Always updated official Ubuntu docker imag...   27                   [OK]
docker.io   docker.io/ubuntu-debootstrap                debootstrap --variant=minbase --components...   27        [OK]       
docker.io   docker.io/ioft/armhf-ubuntu                 [ABR] Ubuntu Docker images for the ARMv7(a...   19                   [OK]
docker.io   docker.io/nickistre/ubuntu-lamp             LAMP server on Ubuntu                           10                   [OK]
docker.io   docker.io/nuagebec/ubuntu                   Simple always updated Ubuntu docker images...   9                    [OK]
docker.io   docker.io/nickistre/ubuntu-lamp-wordpress   LAMP on Ubuntu with wp-cli installed            7                    [OK]
docker.io   docker.io/nimmis/ubuntu                     This is a docker images different LTS vers...   5                    [OK]
docker.io   docker.io/maxexcloo/ubuntu                  Base image built on Ubuntu with init, Supe...   2                    [OK]
docker.io   docker.io/admiringworm/ubuntu               Base ubuntu images based on the official u...   1                    [OK]
docker.io   docker.io/darksheer/ubuntu                  Base Ubuntu Image -- Updated hourly             1                    [OK]
docker.io   docker.io/jordi/ubuntu                      Ubuntu Base Image                               1                    [OK]
docker.io   docker.io/datenbetrieb/ubuntu               custom flavor of the official ubuntu base ...   0                    [OK]
docker.io   docker.io/esycat/ubuntu                     Ubuntu LTS                                      0                    [OK]
docker.io   docker.io/konstruktoid/ubuntu               Ubuntu base image                               0                    [OK]
docker.io   docker.io/labengine/ubuntu                  Images base ubuntu                              0                    [OK]
docker.io   docker.io/lynxtp/ubuntu                     https://github.com/lynxtp/docker-ubuntu         0                    [OK]
docker.io   docker.io/teamrock/ubuntu                   TeamRock's Ubuntu image configured with AW...   0                    [OK]
docker.io   docker.io/ustclug/ubuntu                    ubuntu image for docker with USTC mirror        0                    [OK]
docker.io   docker.io/vcatechnology/ubuntu              A Ubuntu image that is updated daily            0                    [OK]
docker.io   docker.io/webhippie/ubuntu                  Docker images for ubuntu                        0                    [OK]
docker.io   docker.io/widerplan/ubuntu                  Our basic Ubuntu images.                        0                    [OK]

2、docker pull
从Docker Hub拉取镜像:

[~]$ sudo docker pull ubuntu:latest

就成功拉下来了ubuntu linux的镜像,接下来我就能在我的centos上拥有ubuntu的运行环境和库依赖了。
命令格式为:docker pull <镜像名称>:<标签>。标签latest最新版本,也可以是14.04, 12.10。另外镜像名字中可以在’/’之前制定用户名,比如:yylogo/ubuntu就是拉取我上传的ubuntu,官方镜像不会出现用户名。

3、docker images
可以列出本机已经下载的镜像。

[~]$ sudo docker images
[~]$ sudo docker images ubuntu

第一个命令查看本地已经下载的所有镜像,第二个查看镜像名称相同但标签不同的镜像。

4、docker run
创建容器,运行容器。
如前所述,本地已经拥有别人创建的镜像,现在需要使用镜像创建容器,并且将容器运行起来,需要使用的就是docker run命令。
命令格式:docker run <选项> <镜像名称> <要运行的文件>,如:

[~]$ sudo docker run -i -t --name hello ubuntu /bin/bash
root@7db6a454c06e:/#

其中有三个选项分别是-i, -t, –name.
他们的作用分别是:
使用-i(interactive) 选项将容器的STDIN开启,-t(Pseudo-tty)选项告诉docker为容器分配一个伪tty终端,这样新创建的容器才能提供一个交互式shell,若不要运行一个后台服务的容器,则这两个参数是最基本的参数。
这个–name用于指定容器名称。若不指定名称,Docker会自动生成名称并进行指定。
现在已经生成了一个和主机OS完全隔离的空间,可以使用exit退出,因为在ubuntu镜像中直接运行/bin/bash可执行文件,所以退出后容器也会终止(stop)。
7db6a454c06e是docker生成的容器ID。

5、使用ps命令查看容器列表

sudo docker ps # 查看所有正在运行的容器
sudo docker ps -a # 查看所有容器

6、使用start命令启动容器

sudo docker start hello
sudo docker ps

命令格式为:docker start <容器名称>,也可以使用容器ID代替容器名称。

7、使用restart命令重启容器
与重启OS类似,可以重启某个容器。

sudo docker restart hello

命令格式为:docker restart <容器名称>,也可以使用容器ID代替容器名称。

8、使用attach命令连接容器
docker容器启动的时候会按照docker run命令制定的参数来运行,因此启动后会运行一个交互式shell,可以用docker attach重新附着到该容器的会话上,执行:

sudo docker attach hello

但如果运行DB或服务应用程序将无法输入只能看到输出。

9、使用exec命令从外部运行容器内的命令
命令格式为:docker exec <容器名称> <命令 <命令参数> >,可以使用容器ID代替名字,只有在容器运行时本命令可用。

sudo socker exec hello echo "Hello World"

10、使用stop命令终止容器
命令格式为:docker stop <容器名称> 名称可用容器ID替代,效果可以使用docker ps查看。

11、使用rm命令删除容器
命令格式为:docker rm <容器名称> 也可以用容器ID替代,效果可以用docker ps查看。
记得必须使用root权限。

12、使用rmi命令删除镜像(images)
可以删除指定镜像。
命令格式为:docker rmi <镜像名称>:<标签>,也可以用镜像ID替代,效果用docker images查看。
如果不用标签则删除该镜像名称所有标签,如:docker rmi ubuntu。

读后感

和《第一本Docker书》同章节对比了一下,介绍的命令少一些,而且命令讲解上也输给《第一本Docker书》。

另外读到这里,别以为你会docker了,你只是会用docker的基本命令了。

第四章、创建Docker镜像

编写地一个Dockerfile:

[~]$ cd /tmp/
[tmp]$ mkdir example
[tmp]$ cd example/
[example]$ vim Dockerfile
#输入下面这些:
FROM ubuntu:latest
MAINTAINER Foo Bar <foo@bar.com>

RUN apt-get update
RUN apt-get install -y nginx
RUN echo "ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
RUN chown -R www-data:www-data /var/lib/nginx

VOLUME ["/data", "/etc/nginx/site/enabled", "/var/log/nginx"]

WORKDIR /etc/nginx

CMD ["nginx"]

EXPOSE 80
EXPOSE 433

上述示例基于Ubuntu 创建Docker镜像,且安装nginx服务器。

FROM:指定基于的基础镜像。Docker镜像基于已创建的镜像。
MAINTAINER:维护者信息
RUN:运行shell脚本或命令。
VOLUME:要与主机共享的目录,也可以在docker run命令中使用-v选项进行设置。例如:-v /root/data:/data将主机的/root/data目录连接到Docker容器的/data目录。
CMD:指定容器启动时执行的文件或shell脚本。
WORKDIR:为CMD中设置的可执行文件设置运行目录。
EXPOSE:与主机相连的端口号。

创建镜像的命令是docker build,命令格式:docker build <选项>

sudo docker build --tag hello:0.1 .
sudo docker images #稍等片刻即可以生成镜像文件,显示镜像目录.
sudo docker run --name hello-nginx -d -p 80:80 -v /root/data:/data hello:0.1

最后一行的参数含义如下:
-d 选项在后台运行容器.
-p 80:80 选项将主机的80端口与容器的80端口连接起来,并暴露到外部,接下来使用<主机IP>:80就能访问容器的80端口(http://127.0.0.1:80/)了.
-v 在前面有介绍,将主机的目录映射到容器的目录中去。

第五章、查看Docker

1、使用history查看镜像历史:

sudo docker history hello:0.1

命令格式:docker history <镜像名称>:<标签>,可以用镜像ID代替名称。

2、使用cp命令复制文件
将容器中的目录复制出来

sudo docker cp hello-nginx:/etc/nginx/nginx.conf ./

命令格式:docker cp <容器名称>:<路径> <主机路径>

3、使用commit命令从容器修改中创建镜像
假设hello-nginx容器中的文件内容发生变化,将容器创建为镜像文件。

sudo docker commit -a "Foo Bar <foo@bar.com>" -m "add hello.txt" hello-nginx hello:0.2   # 用docker images查看效果

4、用diff命令检查容器文件的修改

sudo docker diff hello-nginx

命令格式为docker diff <容器名称>,也可以用容器ID替代名称。
其中A是添加的文件,C是修改的文件,D是删除的文件。

5、使用inspect命令查看详细信息
命令格式:docker inspect <容器名称 或 镜像名称> 可以用容器ID或镜像ID替换。

第六章、灵活使用Docker

6.1、搭建Docker私有仓库

docker命令默认使用Docker Hub,下面创建私有仓库服务器。
Docker仓库服务器名为Docker注册(registry)服务器,使用docker push上传,docker pull下载。
将镜像数据存储到本地使用的命令是:

sudo docker pull registry:latest  # 拉取注册服务器镜像
sudo docker run -d -p 5000:5000 --name hello-registry 
    -v /tmp/registry:/tmp/registry 
    registry      # 创建注册服务器容器并运行,运行端口是5000,并且将镜像文件保存在主机的/tmp/registry下

部署好了docker私有仓库如何使用呢?

sudo docker tag hello:0.1 localhost:5000/hello:0.1
sudo docker push localhost:5000/hello:0.1

创建标签的命令格式为:docker tag <镜像名称>:<标签> /<镜像名称>:<标签>
上传镜像的命令格式为:sudo docker push /<镜像名称>:<标签>
在上传之前一定要先新建一个tag, 相当与指定这个镜像是来自某个注册服务器,然后我的理解是,在任何一个命令,镜像名称前面都可以直接加上/。
后面提到了如何使用非本地数据存储如Amazon S3,应该是registry内置Amazon S3的支持,所以在运行时指定相应的环境变量即可。

6.2、连接Docker的容器

Docker创建镜像时,虽然可以把Web服务器,DB都安装在其中,但一般的做法是分别生成镜像。这样生成镜像时经常需要某个镜像的端口不对外暴露,那么会需要连接相邻的容器,比如Web服务器对外暴露端口,并且连接不对外暴露端口的DB,就可以做到良好封装的数据交换。

连接容器时要在docker run命令中使用–link选项,格式为–link <容器名称>:<别名>,之后在这个容器内使用<别名>:<端口号>就能直接连接到所link的那个容器了。

6.3、连接到其他服务器的Docker容器

前面说了,–link可以将统一服务器的多个容器连接在一起,下面介绍使用Ambassador容器链接不同服务器的容器。

如上图,Ambassador容器是运行在两个不同服务器的中间容器,可以在客户端容器和服务端容器不感知的情况下就能跨机器部署容器。
客户端容器连接客户端Ambassador容器,服务端Ambassador容器连接服务端容器,并且服务端Ambassador容器要对外暴露对应的端口。Ambassador容器是这样一个中间容器。

6.4、使用Docker数据卷

Docker一般的数据都是存储在容器内,使用Union File System进行管理,但使用数据卷就有一种插入了一块硬盘一样,将主机某个目录挂在进容器的某个目录下,容器对某目录的操作全部都会落实在主机上,并不会通过Union File System。

可以直接指定-v /data,设置容器内/data目录为数据卷,docker会自动分配一个路径给容器用于数据卷,可用docker inspect查看。
但一般的命令格式为-v <主机目录>:<容器目录>
可以让多个容器共享一个目录。

6.5、使用Docker数据卷容器

数据卷容器是设置数据卷的容器,专门提供数据卷供其他容器共享。从普通容器连接到数据卷容器后即可直接访问数据卷容器内的数据卷目录。

sudo docker run -i -t --name hello-volume -v /root/data:/data ubuntu /bin/bash  #创建数据卷容器
sudo docker run -i -t --volumes-from hello-volume --name hello ubuntu /bin/bash  #普通容器连接数据卷容器

主要在于–volumes-from <数据卷容器>,可以直接使用其它容器的数据卷

6.6、创建Docker基础镜像

一般创建镜像的方法都是基于Docker Hub提供的官方镜像,但docker提供创建基础镜像的命令:docker import,命令格式是docker import <URL或- > <镜像名称>:<标签>
觉得不太重要就不转具体细节上来了。

6.6、在Docker内运行Docker

书上说这是一个实验性质的功能,在最外曾的docker容器创建时加上–privileged,这个选项使得容器内部可以使用主机的所有Linux内核功能。启动了这个容器,这个容器内在创建容器就和正常创建是一样的了。

第七章、详细了解Dockerfile

Dockerfile是比较重要的内容,因为这个是自动化打包和部署所必须要了解的内容。
前面编写过一次Dockerfile,这里介绍一下细节,编写格式为<命令> <形式参数>,#是注释,命令不区分大小写,但一般使用大写字母。Docker会依据Dockerfile文件中的命令顺序依次执行命令,在Dockerfile中,命令总是以FROM开始,没有则无法创建镜像。
此外,命令是独立运行的,例如运行RUN cd /home/hello也不会对后面的命令产生影响。
创建镜像时,要在Dockerfile所在的目录使用docker build命令,使用–tag或-t选项设置镜像名称,若想上传到Docker Hub在/之前添加用户名即可。

7.1>.dockerignore

所有位于Dockerfile目录下的文件都称为上下文,特别是在创建镜像时,由于所有的上下文都会传送到Docker守护进程,所以请不要将非必要文件放在该目录,需要忽略文件时使用.dockerignore,类似与.gitingore。

7.2>FROM

命令格式:FROM <镜像>或FROM <镜像>:<标签>,前者默认使用latest。

7.3>MAINTAINER

设置镜像创造者信息,格式自由。

7.4>RUN

用于在FROM中设置的镜像上运行脚本或命令。RUN运行结果会生成新的镜像,运行的详细信息记录在镜像历史,是每一次RUN都会产生一个新的镜像,会影响容器的创建速度,因此一般会在层次和启动速度之间有一个平衡,有两种方式:
1、RUN <命令>,这种方式会用/bin/sh执行命令,若/bin/sh可执行文件不存在,则无法使用。
2、RUN [“<可执行文件>”, “<形式参数1>”, “<形式参数2>”…]

RUN apt-get install -y nginx
RUN echo "Hello Docker" > /tmp/hello
RUN ["apt-get", "install", "-y", "nginx"]
RUN ["/usr/local/bin/hello", "--help"]

7.5>CMD

用于设置容器启动时运行的脚本或命令,即使用docker run 命令创建容器或者使用docker start 命令启动容器时运行,有几种方式执行:
1、用/bin/sh运行命令:CMD <命令>
2、无shell直接运行:CMD [“<命令>”, “<形式参数1>”, “<形式参数2>”…]
3、使用ENTRYPOINT时:这个特殊一点,可执行程序是ENTRYPOINT指定,参数由CMD指定。

ENTRYPOINT ["echo"]
CMD ["hello"]
$ sudo docker build --tag example .
$ sudo docker run example
hello

7.6>ENTRYPOINT

虽然CMD和ENTRYPOINT都可以用于设置容器启动时要运行的命令,但docker run命令二者运行方式不同。
如下图:
>Dockerfile

FROM ubuntu:latest
CMD ["echo", "hello"]
###############

$ sudo docker build --tag example .
$ sudo docker run example echo world
world

从执行结果看,忽略了CMD的内容,下面用ENTRYPONT尝试一次
>Dockerfile

FROM ubuntu:latest
ENTRYPOINT ["echo", "hello"]
###############

$ sudo docker build --tag example .
$ sudo docker run example echo world
hello echo world

如果设置了ENTRYPOINT,则run后的参数会变成执行文件的参数。

7.7>EXPOSE

用于设置与主机相连的端口号,与docker run中的–expose一致。
注:只与主机连接,不对外暴露。对外暴露在docker run指定-p、-P选项。

7.8>ENV

设置环境变量,应用与RUN, CMD, ENTRYPOINT。

Dockerfile:
ENV GOPATH /go
ENV PATH /go/bin:$PATH

使用格式为ENV <环境变量><值>

7.9>ADD

用于向镜像添加文件,使用格式ADD <要复制的路径> <文件在镜像中的路径>。
Ps:1、要复制的路径以上下文目录为基准,不能使用上下文以外的文件、目录或绝对路径。
2、设置为目录时,会复制目录下所有文件。另外,也可以使用通配符。
3、也可以设置为网络文件URL。
4、解压缩位于本地的压缩文件。但是对于网络上的压缩文件,只进行解压缩,然后添加整个tar文件。
5、文件在镜像中的路径必须设置为绝对路径,并且若以/结尾,则创建目录并将文件复制到该目录。
6、像ADD ./ /hello这样添加当前目录时,.dockerignore文件设置的文件与目录被排除在外。

7.10>COPY

向镜像中添加文件,与ADD不同,添加压缩文件时不会解压缩,也不能使用URL,其他条款类似ADD。

7.11>VOLUME

用于将目录下的内容存储到主机而非容器。

Dockerfile
################
VOLUME /data
VOLUME ["/data", "/var/log/hello"]

使用格式:VOLUME <容器目录>或VOLUME [“容器目录1”, “容器目录2″…]
但VOLUME不能设置与主机的特定目录进行连接,若想连接必须在docker run命令中使用-v
选项指定.

7.12>USER

用于设置运行命令的用户帐号,该用户会运用与RUN, CMD, ENTRYPOINT,使用格式为:USER <帐号用户名>,USER后面所有的RUN,CMD,ENTRYPOINT都会得到应用,中间可以设置其他用户以更换用户。

7.13>WORKDIR

用于设置执行RUN, CMD, ENTRYPOINT命令的目录,使用格式为WORKDIR <路径>,WORKDIR后面所有的RUN,CMD,ENTRYPOINT都会得到应用,中间可以设置其他路径以更换目录。
可以使用绝对路径或者相对路径,相对路径是相对与上一个WORKDIR的路径,最初基准为/。

7.14>ONBUILD

将当前镜像作为基础镜像创建其他镜像时,ONBUILD指令用于执行一些要出发的操作。ONBUILD制定的命令在构建时不执行,而是在其他子镜像中执行。
指令格式为ONBUILD <Dockerfile命令><Dockerfile命令的形式参数>,除了MAINTAINER和ONBUILD之外的所有指令都可以使用。
可以用docker inspect命令查看镜像的ONBUILD指令中定义的内容。

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