Docker 架构原理及简单使用
作者：樂章
www.cnblogs.com/zhangxingeng/p/11236968.html
一、簡介
1、了解Docker的前生LXC
LXC為Linux Container的簡寫。可以提供輕量級的虛擬化，以便隔離進(jìn)程和資源，而且不需要提供指令解釋機(jī)制以及全虛擬化的其他復(fù)雜性。相當(dāng)于C++中的NameSpace。容器有效地將由單個(gè)操作系統(tǒng)管理的資源劃分到孤立的組中，以更好地在孤立的組之間平衡有沖突的資源使用需求。
與傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)相比，它的優(yōu)勢在于：
與宿主機(jī)使用同一個(gè)內(nèi)核，性能損耗小；
不需要指令級模擬；
不需要即時(shí)(Just-in-time)編譯；
容器可以在CPU核心的本地運(yùn)行指令，不需要任何專門的解釋機(jī)制；
避免了準(zhǔn)虛擬化和系統(tǒng)調(diào)用替換中的復(fù)雜性；
輕量級隔離，在隔離的同時(shí)還提供共享機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)容器與宿主機(jī)的資源共享。
總結(jié)：Linux Container是一種輕量級的虛擬化的手段。
Linux Container提供了在單一可控主機(jī)節(jié)點(diǎn)上支持多個(gè)相互隔離的server container同時(shí)執(zhí)行的機(jī)制。Linux Container有點(diǎn)像chroot，提供了一個(gè)擁有自己進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)空間的虛擬環(huán)境，但又有別于虛擬機(jī)，因?yàn)閘xc是一種操作系統(tǒng)層次上的資源的虛擬化。
2、LXC與docker什么關(guān)系？
docker并不是LXC替代品，docker底層使用了LXC來實(shí)現(xiàn)，LXC將linux進(jìn)程沙盒化，使得進(jìn)程之間相互隔離，并且能夠課哦內(nèi)閣制各進(jìn)程的資源分配。
在LXC的基礎(chǔ)之上，docker提供了一系列更強(qiáng)大的功能。
3、什么是docker
docker是一個(gè)開源的應(yīng)用容器引擎，基于go語言開發(fā)并遵循了apache2.0協(xié)議開源。
docker可以讓開發(fā)者打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個(gè)輕量級、可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的linux服務(wù)器，也可以實(shí)現(xiàn)虛擬化。
容器是完全使用沙箱機(jī)制，相互之間不會有任何接口（類iphone的app），并且容器開銷極其低。
4、docker官方文檔
https://docs.docker.com/
5、為什么docker越來越受歡迎
官方話語：
容器化越來越受歡迎，因?yàn)槿萜魇?#xff1a;
靈活：即使是最復(fù)雜的應(yīng)用也可以集裝箱化。
輕量級：容器利用并共享主機(jī)內(nèi)核。
可互換：您可以即時(shí)部署更新和升級。
便攜式：您可以在本地構(gòu)建，部署到云，并在任何地方運(yùn)行。
可擴(kuò)展：您可以增加并自動分發(fā)容器副本。
可堆疊：您可以垂直和即時(shí)堆疊服務(wù)。
鏡像和容器（contalners）
通過鏡像啟動一個(gè)容器，一個(gè)鏡像是一個(gè)可執(zhí)行的包，其中包括運(yùn)行應(yīng)用程序所需要的所有內(nèi)容包含代碼，運(yùn)行時(shí)間，庫、環(huán)境變量、和配置文件。
容器是鏡像的運(yùn)行實(shí)例，當(dāng)被運(yùn)行時(shí)有鏡像狀態(tài)和用戶進(jìn)程，可以使用docker ps 查看。
容器和虛擬機(jī)
容器時(shí)在linux上本機(jī)運(yùn)行，并與其他容器共享主機(jī)的內(nèi)核，它運(yùn)行的一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，不占用其他任何可執(zhí)行文件的內(nèi)存，非常輕量。
虛擬機(jī)運(yùn)行的是一個(gè)完成的操作系統(tǒng)，通過虛擬機(jī)管理程序?qū)χ鳈C(jī)資源進(jìn)行虛擬訪問，相比之下需要的資源更多。
6、docker版本
Docker Community Edition（CE）社區(qū)版
Enterprise Edition(EE) 商業(yè)版
7、docker和openstack的幾項(xiàng)對比
8、容器在內(nèi)核中支持2種重要技術(shù)
docker本質(zhì)就是宿主機(jī)的一個(gè)進(jìn)程，docker是通過namespace實(shí)現(xiàn)資源隔離，通過cgroup實(shí)現(xiàn)資源限制，通過寫時(shí)復(fù)制技術(shù)（copy-on-write）實(shí)現(xiàn)了高效的文件操作（類似虛擬機(jī)的磁盤比如分配500g并不是實(shí)際占用物理磁盤500g）
1）namespaces 名稱空間
2）control Group 控制組
cgroup的特點(diǎn)是：
cgroup的api以一個(gè)偽文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，用戶的程序可以通過文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)cgroup的組件管理
cgroup的組件管理操作單元可以細(xì)粒度到線程級別，另外用戶可以創(chuàng)建和銷毀cgroup，從而實(shí)現(xiàn)資源載分配和再利用
所有資源管理的功能都以子系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)，接口統(tǒng)一子任務(wù)創(chuàng)建之初與其父任務(wù)處于同一個(gè)cgroup的控制組
四大功能：
資源限制：可以對任務(wù)使用的資源總額進(jìn)行限制
優(yōu)先級分配：通過分配的cpu時(shí)間片數(shù)量以及磁盤IO帶寬大小，實(shí)際上相當(dāng)于控制了任務(wù)運(yùn)行優(yōu)先級
資源統(tǒng)計(jì)：可以統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的資源使用量，如cpu時(shí)長，內(nèi)存用量等
任務(wù)控制：cgroup可以對任務(wù)執(zhí)行掛起、恢復(fù)等操作
9、了解docker三個(gè)重要概念
1）image鏡像
docker鏡像就是一個(gè)只讀模板，比如，一個(gè)鏡像可以包含一個(gè)完整的centos，里面僅安裝apache或用戶的其他應(yīng)用，鏡像可以用來創(chuàng)建docker容器，另外docker提供了一個(gè)很簡單的機(jī)制來創(chuàng)建鏡像或者更新現(xiàn)有的鏡像，用戶甚至可以直接從其他人那里下周一個(gè)已經(jīng)做好的鏡像來直接使用
2）container容器
docker利用容器來運(yùn)行應(yīng)用，容器是從鏡像創(chuàng)建的運(yùn)行實(shí)例，它可以被啟動，開始、停止、刪除、每個(gè)容器都是互相隔離的，保證安全的平臺，可以吧容器看做是要給簡易版的linux環(huán)境（包括root用戶權(quán)限、鏡像空間、用戶空間和網(wǎng)絡(luò)空間等）和運(yùn)行再其中的應(yīng)用程序
3）repostory倉庫
倉庫是集中存儲鏡像文件的滄桑，registry是倉庫主從服務(wù)器，實(shí)際上參考注冊服務(wù)器上存放著多個(gè)倉庫，每個(gè)倉庫中又包含了多個(gè)鏡像，每個(gè)鏡像有不同的標(biāo)簽（tag）
倉庫分為兩種，公有參考，和私有倉庫，最大的公開倉庫是docker Hub，存放了數(shù)量龐大的鏡像供用戶下周，國內(nèi)的docker pool，這里倉庫的概念與Git類似，registry可以理解為github這樣的托管服務(wù)。
10、docker的主要用途
官方就是Bulid 、ship、run any app/any where，編譯、裝載、運(yùn)行、任何app/在任意地放都能運(yùn)行。
就是實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用的封裝、部署、運(yùn)行的生命周期管理只要在glibc的環(huán)境下，都可以運(yùn)行。
運(yùn)維生成環(huán)境中：docker化。
發(fā)布服務(wù)不用擔(dān)心服務(wù)器的運(yùn)行環(huán)境，所有的服務(wù)器都是自動分配docker，自動部署，自動安裝，自動運(yùn)行
再不用擔(dān)心其他服務(wù)引擎的磁盤問題，cpu問題，系統(tǒng)問題了
資源利用更出色
自動遷移，可以制作鏡像，遷移使用自定義的鏡像即可遷移，不會出現(xiàn)什么問題
管理更加方便了
11、docker改變了什么
面向產(chǎn)品：產(chǎn)品交付
面向開發(fā)：簡化環(huán)境配置
面向測試：多版本測試
面向運(yùn)維：環(huán)境一致性
面向架構(gòu)：自動化擴(kuò)容（微服務(wù)）
二、docker架構(gòu)
1、總體架構(gòu)
distribution 負(fù)責(zé)與docker registry交互，上傳洗澡鏡像以及v2 registry 有關(guān)的源數(shù)據(jù)
registry負(fù)責(zé)docker registry有關(guān)的身份認(rèn)證、鏡像查找、鏡像驗(yàn)證以及管理registry mirror等交互操作
image 負(fù)責(zé)與鏡像源數(shù)據(jù)有關(guān)的存儲、查找，鏡像層的索引、查找以及鏡像tar包有關(guān)的導(dǎo)入、導(dǎo)出操作
reference負(fù)責(zé)存儲本地所有鏡像的repository和tag名，并維護(hù)與鏡像id之間的映射關(guān)系
layer模塊負(fù)責(zé)與鏡像層和容器層源數(shù)據(jù)有關(guān)的增刪改查，并負(fù)責(zé)將鏡像層的增刪改查映射到實(shí)際存儲鏡像層文件的graphdriver模塊
graghdriver是所有與容器鏡像相關(guān)操作的執(zhí)行者
2、docker架構(gòu)2
如果覺得上面架構(gòu)圖比較亂可以看這個(gè)架構(gòu)：
從上圖不難看出，用戶是使用Docker Client與Docker Daemon建立通信，并發(fā)送請求給后者。
而Docker Daemon作為Docker架構(gòu)中的主體部分，首先提供Server的功能使其可以接受Docker Client的請求；而后Engine執(zhí)行Docker內(nèi)部的一系列工作，每一項(xiàng)工作都是以一個(gè)Job的形式的存在。
Job的運(yùn)行過程中，當(dāng)需要容器鏡像時(shí)，則從Docker Registry中下載鏡像，并通過鏡像管理驅(qū)動graphdriver將下載鏡像以Graph的形式存儲；當(dāng)需要為Docker創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)管理驅(qū)動networkdriver創(chuàng)建并配置Docker容器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；當(dāng)需要限制Docker容器運(yùn)行資源或執(zhí)行用戶指令等操作時(shí)，則通過execdriver來完成。
而libcontainer是一項(xiàng)獨(dú)立的容器管理包，networkdriver以及execdriver都是通過libcontainer來實(shí)現(xiàn)具體對容器進(jìn)行的操作。當(dāng)執(zhí)行完運(yùn)行容器的命令后，一個(gè)實(shí)際的Docker容器就處于運(yùn)行狀態(tài)，該容器擁有獨(dú)立的文件系統(tǒng)，獨(dú)立并且安全的運(yùn)行環(huán)境等。
3、docker架構(gòu)3
再來看看另外一個(gè)架構(gòu)，這個(gè)個(gè)架構(gòu)就簡單清晰指明了server/client交互，容器和鏡像、數(shù)據(jù)之間的一些聯(lián)系。
這個(gè)架構(gòu)圖更加清晰了架構(gòu)
docker daemon就是docker的守護(hù)進(jìn)程即server端，可以是遠(yuǎn)程的，也可以是本地的，這個(gè)不是C/S架構(gòu)嗎，客戶端Docker client 是通過rest api進(jìn)行通信。
docker cli 用來管理容器和鏡像，客戶端提供一個(gè)只讀鏡像，然后通過鏡像可以創(chuàng)建多個(gè)容器，這些容器可以只是一個(gè)RFS（Root file system根文件系統(tǒng)），也可以ishi一個(gè)包含了用戶應(yīng)用的RFS，容器再docker client中只是要給進(jìn)程，兩個(gè)進(jìn)程之間互不可見。
用戶不能與server直接交互，但可以通過與容器這個(gè)橋梁來交互，由于是操作系統(tǒng)級別的虛擬技術(shù)，中間的損耗幾乎可以不計(jì)。
三、docker架構(gòu)2各個(gè)模塊的功能（帶完善）
主要的模塊有：Docker Client、Docker Daemon、Docker Registry、Graph、Driver、libcontainer以及Docker container。
1、docker client
docker client 是docker架構(gòu)中用戶用來和docker daemon建立通信的客戶端，用戶使用的可執(zhí)行文件為docker，通過docker命令行工具可以發(fā)起眾多管理container的請求。
docker client可以通過一下三宗方式和docker daemon建立通信：tcp://host:port;unix:path_to_socket;fd://socketfd。，docker client可以通過設(shè)置命令行flag參數(shù)的形式設(shè)置安全傳輸層協(xié)議(TLS)的有關(guān)參數(shù)，保證傳輸?shù)陌踩浴?/p>
docker client發(fā)送容器管理請求后，由docker daemon接受并處理請求，當(dāng)docker client 接收到返回的請求相應(yīng)并簡單處理后，docker client 一次完整的生命周期就結(jié)束了，當(dāng)需要繼續(xù)發(fā)送容器管理請求時(shí)，用戶必須再次通過docker可以執(zhí)行文件創(chuàng)建docker client。
2、docker daemon
docker daemon 是docker架構(gòu)中一個(gè)常駐在后臺的系統(tǒng)進(jìn)程，功能是：接收處理docker client發(fā)送的請求。該守護(hù)進(jìn)程在后臺啟動一個(gè)server，server負(fù)載接受docker client發(fā)送的請求；接受請求后，server通過路由與分發(fā)調(diào)度，找到相應(yīng)的handler來執(zhí)行請求。
docker daemon啟動所使用的可執(zhí)行文件也為docker，與docker client啟動所使用的可執(zhí)行文件docker相同，在docker命令執(zhí)行時(shí)，通過傳入的參數(shù)來判別docker daemon與docker client。
docker daemon的架構(gòu)可以分為：docker server、engine、job。daemon
3、docker server
docker server在docker架構(gòu)中時(shí)專門服務(wù)于docker client的server，該server的功能時(shí)：接受并調(diào)度分發(fā)docker client發(fā)送的請求，架構(gòu)圖如下：
在Docker的啟動過程中，通過包gorilla/mux（golang的類庫解析），創(chuàng)建了一個(gè)mux.Router，提供請求的路由功能。在Golang中，gorilla/mux是一個(gè)強(qiáng)大的URL路由器以及調(diào)度分發(fā)器。該mux.Router中添加了眾多的路由項(xiàng)，每一個(gè)路由項(xiàng)由HTTP請求方法（PUT、POST、GET或DELETE）、URL、Handler三部分組成。
若Docker Client通過HTTP的形式訪問Docker Daemon，創(chuàng)建完mux.Router之后，Docker將Server的監(jiān)聽地址以及mux.Router作為參數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)httpSrv=http.Server{}，最終執(zhí)行httpSrv.Serve()為請求服務(wù)。
在Server的服務(wù)過程中，Server在listener上接受Docker Client的訪問請求，并創(chuàng)建一個(gè)全新的goroutine來服務(wù)該請求。在goroutine中，首先讀取請求內(nèi)容，然后做解析工作，接著找到相應(yīng)的路由項(xiàng)，隨后調(diào)用相應(yīng)的Handler來處理該請求，最后Handler處理完請求之后回復(fù)該請求。
需要注意的是：Docker Server的運(yùn)行在Docker的啟動過程中，是靠一個(gè)名為”serveapi”的job的運(yùn)行來完成的。原則上，Docker Server的運(yùn)行是眾多job中的一個(gè)，但是為了強(qiáng)調(diào)Docker Server的重要性以及為后續(xù)job服務(wù)的重要特性，將該”serveapi”的job單獨(dú)抽離出來分析，理解為Docker Server。
4、engine
Engine是Docker架構(gòu)中的運(yùn)行引擎，同時(shí)也Docker運(yùn)行的核心模塊。它扮演Docker container存儲倉庫的角色，并且通過執(zhí)行job的方式來操縱管理這些容器。
在Engine數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中，有一個(gè)handler對象。該handler對象存儲的都是關(guān)于眾多特定job的handler處理訪問。舉例說明，Engine的handler對象中有一項(xiàng)為：{“create”: daemon.ContainerCreate,}，則說明當(dāng)名為”create”的job在運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行的是daemon.ContainerCreate的handler。
5、job
一個(gè)Job可以認(rèn)為是Docker架構(gòu)中Engine內(nèi)部最基本的工作執(zhí)行單元。Docker可以做的每一項(xiàng)工作，都可以抽象為一個(gè)job。例如：在容器內(nèi)部運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程，這是一個(gè)job；創(chuàng)建一個(gè)新的容器，這是一個(gè)job，從Internet上下載一個(gè)文檔，這是一個(gè)job；包括之前在Docker Server部分說過的，創(chuàng)建Server服務(wù)于HTTP的API，這也是一個(gè)job，等等。
Job的設(shè)計(jì)者，把Job設(shè)計(jì)得與Unix進(jìn)程相仿。比如說：Job有一個(gè)名稱，有參數(shù)，有環(huán)境變量，有標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出，有錯(cuò)誤處理，有返回狀態(tài)等。
6、docker registry
Docker Registry是一個(gè)存儲容器鏡像的倉庫。而容器鏡像是在容器被創(chuàng)建時(shí)，被加載用來初始化容器的文件架構(gòu)與目錄。
在Docker的運(yùn)行過程中，Docker Daemon會與Docker Registry通信，并實(shí)現(xiàn)搜索鏡像、下載鏡像、上傳鏡像三個(gè)功能，這三個(gè)功能對應(yīng)的job名稱分別為”search”，”pull” 與 “push”。
其中，在Docker架構(gòu)中，Docker可以使用公有的Docker Registry，即大家熟知的Docker Hub，如此一來，Docker獲取容器鏡像文件時(shí)，必須通過互聯(lián)網(wǎng)訪問Docker Hub；同時(shí)Docker也允許用戶構(gòu)建本地私有的Docker Registry，這樣可以保證容器鏡像的獲取在內(nèi)網(wǎng)完成。
7、Graph
Graph在Docker架構(gòu)中扮演已下載容器鏡像的保管者，以及已下載容器鏡像之間關(guān)系的記錄者。一方面，Graph存儲著本地具有版本信息的文件系統(tǒng)鏡像，另一方面也通過GraphDB記錄著所有文件系統(tǒng)鏡像彼此之間的關(guān)系。
Graph的架構(gòu)如下：
其中，GraphDB是一個(gè)構(gòu)建在SQLite之上的小型圖數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的命名以及節(jié)點(diǎn)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的記錄。它僅僅實(shí)現(xiàn)了大多數(shù)圖數(shù)據(jù)庫所擁有的一個(gè)小的子集，但是提供了簡單的接口表示節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。
同時(shí)在Graph的本地目錄中，關(guān)于每一個(gè)的容器鏡像，具體存儲的信息有：該容器鏡像的元數(shù)據(jù)，容器鏡像的大小信息，以及該容器鏡像所代表的具體rootfs。
8、driver
Driver是Docker架構(gòu)中的驅(qū)動模塊。通過Driver驅(qū)動，Docker可以實(shí)現(xiàn)對Docker容器執(zhí)行環(huán)境的定制。由于Docker運(yùn)行的生命周期中，并非用戶所有的操作都是針對Docker容器的管理，另外還有關(guān)于Docker運(yùn)行信息的獲取，Graph的存儲與記錄等。因此，為了將Docker容器的管理從Docker Daemon內(nèi)部業(yè)務(wù)邏輯中區(qū)分開來，設(shè)計(jì)了Driver層驅(qū)動來接管所有這部分請求。
在Docker Driver的實(shí)現(xiàn)中，可以分為以下三類驅(qū)動：graphdriver、networkdriver和execdriver。
graphdriver主要用于完成容器鏡像的管理，包括存儲與獲取。即當(dāng)用戶需要下載指定的容器鏡像時(shí)，graphdriver將容器鏡像存儲在本地的指定目錄；同時(shí)當(dāng)用戶需要使用指定的容器鏡像來創(chuàng)建容器的rootfs時(shí)，graphdriver從本地鏡像存儲目錄中獲取指定的容器鏡像。
在graphdriver的初始化過程之前，有4種文件系統(tǒng)或類文件系統(tǒng)在其內(nèi)部注冊，它們分別是aufs、btrfs、vfs和devmapper。而Docker在初始化之時(shí)，通過獲取系統(tǒng)環(huán)境變量”DOCKER_DRIVER”來提取所使用driver的指定類型。而之后所有的graph操作，都使用該driver來執(zhí)行。
graphdriver的架構(gòu)如下：
networkdriver的用途是完成Docker容器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的配置，其中包括Docker啟動時(shí)為Docker環(huán)境創(chuàng)建網(wǎng)橋；Docker容器創(chuàng)建時(shí)為其創(chuàng)建專屬虛擬網(wǎng)卡設(shè)備；以及為Docker容器分配IP、端口并與宿主機(jī)做端口映射，設(shè)置容器防火墻策略等。networkdriver的架構(gòu)如下：
execdriver作為Docker容器的執(zhí)行驅(qū)動，負(fù)責(zé)創(chuàng)建容器運(yùn)行命名空間，負(fù)責(zé)容器資源使用的統(tǒng)計(jì)與限制，負(fù)責(zé)容器內(nèi)部進(jìn)程的真正運(yùn)行等。在execdriver的實(shí)現(xiàn)過程中，原先可以使用LXC驅(qū)動調(diào)用LXC的接口，來操縱容器的配置以及生命周期，而現(xiàn)在execdriver默認(rèn)使用native驅(qū)動，不依賴于LXC。
具體體現(xiàn)在Daemon啟動過程中加載的ExecDriverflag參數(shù)，該參數(shù)在配置文件已經(jīng)被設(shè)為”native”。這可以認(rèn)為是Docker在1.2版本上一個(gè)很大的改變，或者說Docker實(shí)現(xiàn)跨平臺的一個(gè)先兆。execdriver架構(gòu)如下：
9、libcontainer
libcontainer是Docker架構(gòu)中一個(gè)使用Go語言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的庫，設(shè)計(jì)初衷是希望該庫可以不依靠任何依賴，直接訪問內(nèi)核中與容器相關(guān)的API。
正是由于libcontainer的存在，Docker可以直接調(diào)用libcontainer，而最終操縱容器的namespace、cgroups、apparmor、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及防火墻規(guī)則等。這一系列操作的完成都不需要依賴LXC或者其他包。libcontainer架構(gòu)如下：
另外，libcontainer提供了一整套標(biāo)準(zhǔn)的接口來滿足上層對容器管理的需求。或者說，libcontainer屏蔽了Docker上層對容器的直接管理。又由于libcontainer使用Go這種跨平臺的語言開發(fā)實(shí)現(xiàn)，且本身又可以被上層多種不同的編程語言訪問，因此很難說，未來的Docker就一定會緊緊地和Linux捆綁在一起。而于此同時(shí)，Microsoft在其著名云計(jì)算平臺Azure中，也添加了對Docker的支持，可見Docker的開放程度與業(yè)界的火熱度。
暫不談Docker，由于libcontainer的功能以及其本身與系統(tǒng)的松耦合特性，很有可能會在其他以容器為原型的平臺出現(xiàn)，同時(shí)也很有可能催生出云計(jì)算領(lǐng)域全新的項(xiàng)目。
10、docker container
Docker container（Docker容器）是Docker架構(gòu)中服務(wù)交付的最終體現(xiàn)形式。
Docker按照用戶的需求與指令，訂制相應(yīng)的Docker容器：
用戶通過指定容器鏡像，使得Docker容器可以自定義rootfs等文件系統(tǒng)；
用戶通過指定計(jì)算資源的配額，使得Docker容器使用指定的計(jì)算資源；
用戶通過配置網(wǎng)絡(luò)及其安全策略，使得Docker容器擁有獨(dú)立且安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；
用戶通過指定運(yùn)行的命令，使得Docker容器執(zhí)行指定的工作。
四、docker簡單使用
1、安裝
yum install docker -ysystemctl enable docker
systemctl start docker
注意：啟動前應(yīng)當(dāng)設(shè)置源
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service這里設(shè)置阿里的，注冊阿里云賬戶號每個(gè)用戶都有：
[root@web1 ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=http://docs.docker.com
After=network.target
Wants=docker-storage-setup.service
Requires=docker-cleanup.timer
[Service]
Type=notify
NotifyAccess=main
EnvironmentFile=-/run/containers/registries.conf
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-storage
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-network
Environment=GOTRACEBACK=crash
Environment=DOCKER_HTTP_HOST_COMPAT=1
Environment=PATH=/usr/libexec/docker:/usr/bin:/usr/sbin
ExecStart=/usr/bin/dockerd-current --registry-mirror=https://rfcod7oz.mirror.aliyuncs.com #這個(gè)值可以登陸阿里云賬號請參考下圖
--add-runtime docker-runc=/usr/libexec/docker/docker-runc-current
--default-runtime=docker-runc
--exec-opt native.cgroupdriver=systemd
--userland-proxy-path=/usr/libexec/docker/docker-proxy-current
--init-path=/usr/libexec/docker/docker-init-current
--seccomp-profile=/etc/docker/seccomp.json
$OPTIONS
$DOCKER_STORAGE_OPTIONS
$DOCKER_NETWORK_OPTIONS
$ADD_REGISTRY
$BLOCK_REGISTRY
$INSECURE_REGISTRY
$REGISTRIES
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=1048576
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Restart=on-abnormal
KillMode=process
[Install]
WantedBy=multi-user.target
2、docker版本查詢
[root@web1 ~]# docker versionClient:
Version: 1.13.1
API version: 1.26
Package version: docker-1.13.1-96.gitb2f74b2.el7.centos.x86_64
Go version: go1.10.3
Git commit: b2f74b2/1.13.1
Built: Wed May 1 14:55:20 2019
OS/Arch: linux/amd64
Server:
Version: 1.13.1
API version: 1.26 (minimum version 1.12)
Package version: docker-1.13.1-96.gitb2f74b2.el7.centos.x86_64
Go version: go1.10.3
Git commit: b2f74b2/1.13.1
Built: Wed May 1 14:55:20 2019
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
3、搜索下載鏡像
docker pull alpine #下載鏡像docker search nginx #查看鏡像
docker pull nginx
4、查看已經(jīng)下載的鏡像
[root@web1 ~]# docker imagesREPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
zxg/my_nginx v1 b164f4c07c64 8 days ago 126 MB
zxg/my_nginx latest f07837869dfc 8 days ago 126 MB
docker.io/nginx latest e445ab08b2be 2 weeks ago 126 MB
docker.io/alpine latest b7b28af77ffe 3 weeks ago 5.58 MB
docker.io/centos latest 9f38484d220f 4 months ago 202 MB
[root@web1 ~]#
5、導(dǎo)出鏡像
docker save nginx >/tmp/nginx.tar.gz6、刪除鏡像
docker rmi -f nginx7、導(dǎo)入鏡像
docker load </tmp/nginx.tar.gz8、默認(rèn)配置文件
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service[Unit]Description=Docker Application Container Engine
Documentation=http://docs.docker.com
After=network.target
Wants=docker-storage-setup.service
Requires=docker-cleanup.timer
[Service]
Type=notify
NotifyAccess=main
EnvironmentFile=-/run/containers/registries.conf
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-storage
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/docker-network
Environment=GOTRACEBACK=crash
Environment=DOCKER_HTTP_HOST_COMPAT=1
Environment=PATH=/usr/libexec/docker:/usr/bin:/usr/sbin
ExecStart=/usr/bin/dockerd-current --registry-mirror=https://rfcod7oz.mirror.aliyuncs.com
--add-runtime docker-runc=/usr/libexec/docker/docker-runc-current
--default-runtime=docker-runc
--exec-opt native.cgroupdriver=systemd
--userland-proxy-path=/usr/libexec/docker/docker-proxy-current
--init-path=/usr/libexec/docker/docker-init-current
--seccomp-profile=/etc/docker/seccomp.json
$OPTIONS
$DOCKER_STORAGE_OPTIONS
$DOCKER_NETWORK_OPTIONS
$ADD_REGISTRY
$BLOCK_REGISTRY
$INSECURE_REGISTRY
$REGISTRIES
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=1048576
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Restart=on-abnormal
KillMode=process
[Install]
WantedBy=multi-user.target
~
~
~
~
如果更改存儲目錄就添加
--graph=/opt/docker如果更改DNS——默認(rèn)采用宿主機(jī)的dns
--dns=xxxx的方式指定9、運(yùn)行hello world
這里用centos鏡像echo一個(gè)hello word
[root@web1 overlay2]# docker imagesREPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
zxg/my_nginx v1 b164f4c07c64 8 days ago 126 MB
zxg/my_nginx latest f07837869dfc 8 days ago 126 MB
docker.io/nginx latest e445ab08b2be 2 weeks ago 126 MB
docker.io/alpine latest b7b28af77ffe 3 weeks ago 5.58 MB
docker.io/centos latest 9f38484d220f 4 months ago 202 MB
[root@web1 overlay2]# docker run centos echo "hello world"
hello world
[root@web1 overlay2]#
10、運(yùn)行一個(gè)容器-run
[root@web1 overlay2]# docker run -it alpine sh #運(yùn)行并進(jìn)入alpine/ #
/ #
/ #
/ #
/ #
/ # ls
bin etc lib mnt proc run srv tmp var
dev home media opt root sbin sys usr
/ # cd tmp
/tmp # exit
后臺運(yùn)行（-d后臺運(yùn)行）（--name添加一個(gè)名字）
[root@web1 overlay2]# docker run -it -d --name test1 alpineac46c019b800d34c37d4f9dcd56c974cb82eca3acf185e5f8f80c8a60075e343
[root@web1 overlay2]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 5 seconds ago Up 3 seconds test1
[root@web1 overlay2]#
還有一種-rm參數(shù)，ctrl+c后就刪除，可以測試環(huán)境用，生成環(huán)境用的少
[root@web1 overlay2]# docker run -it --rm --name centos nginx^C[root@web1 overlay2]#
##另開一個(gè)窗口
[root@web1 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3397b96ea7bd nginx "nginx -g 'daemon ..." 27 seconds ago Up 25 seconds 80/tcp centos
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 4 minutes ago Up 4 minutes test1
[root@web1 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 4 minutes ago Up 4 minutes test1
[root@web1 ~]#
11、如何進(jìn)入容器
三種方法，上面已經(jīng)演示了一種
第一種，需要容器本身的pid及util-linux，不推薦，暫時(shí)不演示了
第二種，不分配bash終端的一種實(shí)施操作，不推薦，這種操作如果在開一個(gè)窗口也能看到操作的指令，所有人都能看到。
[root@web1 overlay2]# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
9fc796e928d7 nginx "sh" 2 minutes ago Up 8 seconds 80/tcp mynginx
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 12 minutes ago Up 12 minutes test1
[root@web1 overlay2]# docker attach mynginx
#
#
#
#
# ls
bin boot dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var
# exit
[root@web1 overlay2]# docker attach mynginx
You cannot attach to a stopped container, start it first
[root@web1 overlay2]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 13 minutes ago Up 13 minutes test1
[root@web1 overlay2]#
第三種：exec方式，終端時(shí)分開的，推薦
[root@web1 overlay2]# docker exec -it mynginx sh#
#
#
# ls
bin boot dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var
# exit
[root@web1 overlay2]#
[root@web1 overlay2]#
[root@web1 overlay2]#
[root@web1 overlay2]# docker pa
docker: 'pa' is not a docker command.
See 'docker --help'
[root@web1 overlay2]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
6fc2d091cfe9 nginx "nginx -g 'daemon ..." 45 seconds ago Up 43 seconds 80/tcp mynginx
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 16 minutes ago Up 16 minutes test1
12、查看docker進(jìn)程及刪除容器
上面已經(jīng)演示：
[root@web1 overlay2]# docker psCONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
9fc796e928d7 nginx "sh" 2 minutes ago Up 8 seconds 80/tcp mynginx
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 12 minutes ago Up 12 minutes test1[root@web1 overlay2]# docker ps -a #-a :顯示所有的容器，包括未運(yùn)行的
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
9fc796e928d7 nginx "sh" 4 minutes ago Exited (0) About a minute ago mynginx
ac46c019b800 alpine "/bin/sh" 15 minutes ago Up 15 minutes test1
3bf234febeaa alpine "sh" 17 minutes ago Exited (0) 16 minutes ago youthful_lumiere
ab113c63f0b4 centos "echo 'hello world'" 31 minutes ago Exited (0) 31 minutes ago infallible_torvalds
b326027dcf42 zxg/my_nginx "nginx" 8 days ago Exited (0) 8 days ago my_nginx
4f1f1ca319f2 centos "bash" 8 days ago Exited (137) 8 days ago musing_lichterman
64b4e32991c7 nginx "nginx -g 'daemon ..." 12 days ago Exited (0) 12 days ago mynginx1
aee506fe7b5a alpine "sh" 12 days ago Created infallible_haibt
70620c73b9a0 alpine "sh" 12 days ago Created gallant_volhard
7655cbf87bb0 alpine "sh" 12 days ago Created agitated_brahmagupta
33fb949372e8 fce289e99eb9 "/hello" 12 days ago Created elastic_dijkstra
9de47616aea4 fce289e99eb9 "/hello" 13 days ago Created confident_fermi
[root@web1 overlay2]# docker rm 9fc796e928d7 #rm時(shí)刪除一個(gè)或多個(gè)容器
9fc796e928d7
13、查看容器詳細(xì)信息
并不需要進(jìn)入到容器里面，通過查看詳細(xì)信息看到了剛才運(yùn)行的nginx，宿主機(jī)curl ip地址訪問一下運(yùn)行情況。
[root@web1 overlay2]# docker inspect mynginx[
{
"Id": "6fc2d091cfe9b0484da3e70db842446bbdfeb7f5e5409c2e40ae21b99498d010",
"Created": "2019-08-07T08:57:48.864538933Z",
"Path": "nginx",
"Args": [
"-g",
"daemon off;"
],
"State": {
"Status": "running",
"Running": true,
"Paused": false,
"Restarting": false,
"OOMKilled": false,
"Dead": false,
"Pid": 119948,
"ExitCode": 0,
"Error": "",
"StartedAt": "2019-08-07T08:57:49.417992182Z",
"FinishedAt": "0001-01-01T00:00:00Z"
},
"Image": "sha256:e445ab08b2be8b178655b714f89e5db9504f67defd5c7408a00bade679a50d44",
"ResolvConfPath": "/var/lib/docker/containers/6fc2d091cfe9b0484da3e70db842446bbdfeb7f5e5409c2e40ae21b99498d010/resolv.conf",
"HostnamePath": "/var/lib/docker/containers/6fc2d091cfe9b0484da3e70db842446bbdfeb7f5e5409c2e40ae21b99498d010/hostname",
"HostsPath": "/var/lib/docker/containers/6fc2d091cfe9b0484da3e70db842446bbdfeb7f5e5409c2e40ae21b99498d010/hosts",
"LogPath": "",
"Name": "/mynginx",
"RestartCount": 0,
"Driver": "overlay2",
"MountLabel": "",
"ProcessLabel": "",
"AppArmorProfile": "",
"ExecIDs": null,
"HostConfig": {
"Binds": null,
"ContainerIDFile": "",
"LogConfig": {
"Type": "journald",
"Config": {}
},
"NetworkMode": "default",
"PortBindings": {},
"RestartPolicy": {
"Name": "no",
"MaximumRetryCount": 0
},
"AutoRemove": false,
"VolumeDriver": "",
"VolumesFrom": null,
"CapAdd": null,
"CapDrop": null,
"Dns": [],
"DnsOptions": [],
"DnsSearch": [],
"ExtraHosts": null,
"GroupAdd": null,
"IpcMode": "",
"Cgroup": "",
"Links": null,
"OomScoreAdj": 0,
"PidMode": "",
"Privileged": false,
"PublishAllPorts": false,
"ReadonlyRootfs": false,
"SecurityOpt": null,
"UTSMode": "",
"UsernsMode": "",
"ShmSize": 67108864,
"Runtime": "docker-runc",
"ConsoleSize": [
0,
0
],
"Isolation": "",
"CpuShares": 0,
"Memory": 0,
"NanoCpus": 0,
"CgroupParent": "",
"BlkioWeight": 0,
"BlkioWeightDevice": null,
"BlkioDeviceReadBps": null,
"BlkioDeviceWriteBps": null,
"BlkioDeviceReadIOps": null,
"BlkioDeviceWriteIOps": null,
"CpuPeriod": 0,
"CpuQuota": 0,
"CpuRealtimePeriod": 0,
"CpuRealtimeRuntime": 0,
"CpusetCpus": "",
"CpusetMems": "",
"Devices": [],
"DiskQuota": 0,
"KernelMemory": 0,
"MemoryReservation": 0,
"MemorySwap": 0,
"MemorySwappiness": -1,
"OomKillDisable": false,
"PidsLimit": 0,
"Ulimits": null,
"CpuCount": 0,
"CpuPercent": 0,
"IOMaximumIOps": 0,
"IOMaximumBandwidth": 0
},
"GraphDriver": {
"Name": "overlay2",
"Data": {
"LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/937140af0aee6c43f04c2d7b72e6b5451a44fef921417e8236d9fe01e9286c7a-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/d8e95505fc3894eb30b48e4b0f48ab5e89d99c09a07c79c0b057c611621e31eb/diff:/var/lib/docker/overlay2/b2a6a25974bf17398b698a27208711574be3c69a2cd06658bbe838359f373a27/diff:/var/lib/docker/overlay2/d4610bc89b3ba8ad6ab30ea895fc3a06efff15db493d86ac9bc100e04abbab67/diff",
"MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/937140af0aee6c43f04c2d7b72e6b5451a44fef921417e8236d9fe01e9286c7a/merged",
"UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/937140af0aee6c43f04c2d7b72e6b5451a44fef921417e8236d9fe01e9286c7a/diff",
"WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/937140af0aee6c43f04c2d7b72e6b5451a44fef921417e8236d9fe01e9286c7a/work"
}
},
"Mounts": [],
"Config": {
"Hostname": "6fc2d091cfe9",
"Domainname": "",
"User": "",
"AttachStdin": false,
"AttachStdout": false,
"AttachStderr": false,
"ExposedPorts": {
"80/tcp": {}
},
"Tty": true,
"OpenStdin": true,
"StdinOnce": false,
"Env": [
"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin",
"NGINX_VERSION=1.17.2",
"NJS_VERSION=0.3.3",
"PKG_RELEASE=1~buster"
],
"Cmd": [
"nginx",
"-g",
"daemon off;"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "nginx",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
"Entrypoint": null,
"OnBuild": null,
"Labels": {
"maintainer": "NGINX Docker Maintainers <docker-maint@nginx.com>"
},
"StopSignal": "SIGTERM"
},
"NetworkSettings": {
"Bridge": "",
"SandboxID": "3ece36008fbc5f3f46d3d251cf803c1478cc14032d74a36747e4ed8a115b81df",
"HairpinMode": false,
"LinkLocalIPv6Address": "",
"LinkLocalIPv6PrefixLen": 0,
"Ports": {
"80/tcp": null
},
"SandboxKey": "/var/run/docker/netns/3ece36008fbc",
"SecondaryIPAddresses": null,
"SecondaryIPv6Addresses": null,
"EndpointID": "898de81d97d54d2b60aeb6cc77ef1b4f9b481d1b72f542faa496494594024eac",
"Gateway": "172.17.0.1",
"GlobalIPv6Address": "",
"GlobalIPv6PrefixLen": 0,
"IPAddress": "172.17.0.3", #看到ip地址
"IPPrefixLen": 16,
"IPv6Gateway": "",
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
"Networks": {
"bridge": {
"IPAMConfig": null,
"Links": null,
"Aliases": null,
"NetworkID": "2edae9131e77500a56d251b94ab2cdf0bc86f8df9f2453fa46bf4bab2f7be99f",
"EndpointID": "898de81d97d54d2b60aeb6cc77ef1b4f9b481d1b72f542faa496494594024eac",
"Gateway": "172.17.0.1",
"IPAddress": "172.17.0.3",
"IPPrefixLen": 16,
"IPv6Gateway": "",
"GlobalIPv6Address": "",
"GlobalIPv6PrefixLen": 0,
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:03"
}
}
}
}
]
[root@web1 overlay2]# curl 172.17.0.1 #訪問一下
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml11/DTD/xhtml11.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en">
<head>
<title>Test Page for the Nginx HTTP Server on Fedora</title>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
<style type="text/css">
/*<![CDATA[*/
body {
background-color: #fff;
color: #000;
font-size: 0.9em;
font-family: sans-serif,helvetica;
margin: 0;
padding: 0;
}
:link {
color: #c00;
}
:visited {
color: #c00;
}
a:hover {
color: #f50;
}
h1 {
text-align: center;
margin: 0;
padding: 0.6em 2em 0.4em;
background-color: #294172;
color: #fff;
font-weight: normal;
font-size: 1.75em;
border-bottom: 2px solid #000;
}
h1 strong {
font-weight: bold;
font-size: 1.5em;
}
h2 {
text-align: center;
background-color: #3C6EB4;
font-size: 1.1em;
font-weight: bold;
color: #fff;
margin: 0;
padding: 0.5em;
border-bottom: 2px solid #294172;
}
hr {
display: none;
}
.content {
padding: 1em 5em;
}
.alert {
border: 2px solid #000;
}
img {
border: 2px solid #fff;
padding: 2px;
margin: 2px;
}
a:hover img {
border: 2px solid #294172;
}
.logos {
margin: 1em;
text-align: center;
}
/*]]>*/
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to <strong>nginx</strong> on Fedora!</h1>
<div class="content">
<p>This page is used to test the proper operation of the
<strong>nginx</strong> HTTP server after it has been
installed. If you can read this page, it means that the
web server installed at this site is working
properly.</p>
<div class="alert">
<h2>Website Administrator</h2>
<div class="content">
<p>This is the default <tt>index.html</tt> page that
is distributed with <strong>nginx</strong> on
Fedora. It is located in
<tt>/usr/share/nginx/html</tt>.</p>
<p>You should now put your content in a location of
your choice and edit the <tt>root</tt> configuration
directive in the <strong>nginx</strong>
configuration file
<tt>/etc/nginx/nginx.conf</tt>.</p>
</div>
</div>
<div class="logos">
<a href="http://nginx.net/"><img
src="nginx-logo.png"
alt="[ Powered by nginx ]"
width="121" height="32" /></a>
<a href="http://fedoraproject.org/"><img
src="poweredby.png"
alt="[ Powered by Fedora ]"
width="88" height="31" /></a>
</div>
</div>
</body>
</html>
[root@web1 overlay2]#
14、查看日志
-f? 掛起這個(gè)終端，動態(tài)查看日志
[root@web1 ~]# docker logs -f mynginx參考文章：
? ? ? ??
#專注技術(shù)人的成長#
精彩推薦
螞蟻金服 Service Mesh 大規(guī)模落地系列 - 核心篇
知道創(chuàng)宇楊冀龍：2B產(chǎn)品經(jīng)理的自我修養(yǎng)
程序員的三門課之項(xiàng)目管理篇
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Docker 架构原理及简单使用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： JeecgBoot 2.x版本SQL漏洞
- 下一篇： JRebel for idea 有时候不