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快速零基础入门 Docker

Docker是什么?

Docker 是一个虚拟环境容器,可以将你的开发环境、代码、配置文件等一并打包到这个容器中,并发布和应用到任意平台中。比如,你在本地用 Python 开发网站后台,开发测试完成后,就可以将 Python3 及其依赖包、Flask 及其各种插件、Mysql、Nginx 等打包到一个容器中,然后部署到任意你想部署到的环境。

Docker官方文档比较全,建议有能力的读一下官方文档。

Docker的三个概念

  1. 镜像(Image):类似于虚拟机中的镜像,是一个包含有文件系统的面向Docker引擎的只读模板。任何应用程序运行都需要环境,而镜像就是用来提供这种运行环境的。例如一个Ubuntu镜像就是一个包含Ubuntu操作系统环境的模板,同理在该镜像上装上Apache软件,就可以称为Apache镜像。

  2. 容器(Container):类似于一个轻量级的沙盒,可以将其看作一个极简的Linux系统环境(包括root权限、进程空间、用户空间和网络空间等),以及运行在其中的应用程序。Docker引擎利用容器来运行、隔离各个应用。容器是镜像创建的应用实例,可以创建、启动、停止、删除容器,各个容器之间是是相互隔离的,互不影响。注意:镜像本身是只读的,容器从镜像启动时,Docker在镜像的上层创建一个可写层,镜像本身不变。

  3. 仓库(Repository):类似于代码仓库,这里是镜像仓库,是Docker用来集中存放镜像文件的地方。注意与注册服务器(Registry)的区别:注册服务器是存放仓库的地方,一般会有多个仓库;而仓库是存放镜像的地方,一般每个仓库存放一类镜像,每个镜像利用tag进行区分,比如Ubuntu仓库存放有多个版本(12.04、14.04等)的Ubuntu镜像。

Docker的安装和卸载

Docker 可以安装在 Windows、Linux、Mac 等各个平台上。具体可以查看文档Install Docker。安装完成之后,可以查看 Docker 的版本信息:

[root@xxx ~]# docker version
Client:
 Version:      17.09.0-ce
 API version:  1.32
 Go version:   go1.8.3
 Git commit:   afdb6d4
 Built:        Tue Sep 26 22:40:09 2017
 OS/Arch:      darwin/amd64

Server:
 Version:      17.09.0-ce
 API version:  1.32 (minimum version 1.12)
 Go version:   go1.8.3
 Git commit:   afdb6d4
 Built:        Tue Sep 26 22:45:38 2017
 OS/Arch:      linux/amd64
 Experimental: false
复制代码

查看Docker的帮助信息:# docker —help。各种命令的用法也不再赘述,后边用到哪些命令时会作出一定的解释。

Docker中关于镜像的基本操作

安装完Docker引擎之后,就可以对镜像进行基本的操作了。

我们从官方注册服务器(https://hub.docker.com)的仓库中pull下CentOS的镜像,前边说过,每个仓库会有多个镜像,用tag标示,如果不加tag,默认使用latest镜像:

[root@xxx ~]# docker search centos          # 查看centos镜像是否存在
[root@xxx ~]# docker pull centos            # 利用pull命令获取镜像
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/centos
85432449fd0f: Retrying in 1 second
85432449fd0f: Pull complete
Digest: sha256:3b1a65e9a05f0a77b5e8a698d3359459904c2a354dc3b25ae2e2f5c95f0b3667
Status: Downloaded newer image for centos:latest
[root@xxx ~]# docker images                 # 查看当前系统中的images信息
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos              latest              3fa822599e10        11 days ago         204MB
复制代码

以上是下载一个已有镜像,此外有两种方法可以帮助你新建自有镜像。

(1)利用镜像启动一个容器后进行修改 ==> 利用commit提交更新后的副本

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash  #启动一个容器

[root@72f1a8a0e394 /]#                      # 这里命令行形式变了,表示已经进入了一个新环境
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version        # 此时的容器中没有
bash: git: command not found
[root@72f1a8a0e394 /]# yum install git      # 利用yum安装git......
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version        # 此时的容器中已经装有git了 
git version 1.8.3.1
复制代码

此时利用exit退出该容器,然后查看docker中运行的程序(容器):

[root@xxx ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS                    PORTS               NAMES
95313628b747        centos:latest       "/bin/bash"         About a minute ago   Exited (0) 1 second ago                       laughing_swanson
复制代码

这里将容器转化为一个镜像,即执行commit操作,完成后可使用docker images查看:

[root@xxx ~]# docker commit -m "centos with git" -a "qixianhu" 95313628b747 xianhu/centos:git
sha256:77da3b772c9068b4233532a9d39ef5effdee250be143514c6c859d4e9ed9cd1d
[root@xxx ~]# docker images
复制代码

其中,-m指定说明信息;-a指定用户信息;72f1a8a0e394代表容器的id;xianhu/centos:git指定目标镜像的用户名、仓库名和 tag 信息。注意这里的用户名xianhu,后边会用到。

此时Docker引擎中就有了我们新建的镜像xianhu/centos:git,此镜像和原有的CentOS镜像区别在于多了个Git工具。此时我们利用新镜像创建的容器,本身就自带git了。

[root@xxx ~]# docker run -it xianhu/centos:git /bin/bash
[root@520afc596c51 /]# git --versiongit version 1.8.3.1
复制代码

利用exit退出容器。注意此时Docker引擎中就有了两个容器,可使用docker ps -a查看。

(2)利用Dockerfile创建镜像

Dockerfile可以理解为一种配置文件,用来告诉docker build命令应该执行哪些操作。一个简易的Dockerfile文件如下所示,官方说明:Dockerfile reference:

# 说明该镜像以哪个镜像为基础FROM centos:latest# 构建者的基本信息MAINTAINER xianhu# 在build这个镜像时执行的操作RUN yum update RUN yum install -y git# 拷贝本地文件到镜像中COPY ./* /usr/share/gitdir/
复制代码

有了Dockerfile之后,就可以利用build命令构建镜像了:

[root@xxx ~]# docker build -t="xianhu/centos:gitdir" .
复制代码

其中-t用来指定新镜像的用户信息、tag等。最后的点表示在当前目录寻找Dockerfile。

构建完成之后,同样可以使用docker images命令查看:

[root@xxx ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
xianhu/centos gitdir 0749ecbca587 34 minutes ago 359.7 MB
xianhu/centos git 52166e4475ed About an hour ago 358.1 MB
centos latest 0584b3d2cf6d 9 days ago 196.5 MB
复制代码

以上就是构建自己镜像的两种方法。其中也涉及到了容器的一些操作。如果想删除容器或者镜像,可以使用rm命令,注意:删除镜像前必须先删除以此镜像为基础的容器。

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker rmi image_name/image_id
复制代码

镜像其他操作指令:

[root@xxx ~]# docker save -o centos.tar xianhu/centos:git    # 保存镜像
[root@xxx ~]# docker load --input centos.tar    # 加载镜像
复制代码

Docker中关于容器的基本操作

在前边镜像的章节中,我们已经看到了如何基于镜像启动一个容器,即docker run操作。

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash
复制代码

这里-it是两个参数:-i和-t。前者表示打开并保持stdout,后者表示分配一个终端(pseudo-tty)。除了这两个参数之外,run命令还有很多其他参数。其中比较有用的是-d后台运行:

[root@xxx ~]# docker run centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"
[root@xxx ~]# docker run -d centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"
复制代码

这里第二条命令使用了-d参数,使这个容器处于后台运行的状态,不会对当前终端产生任何输出,所有的stdout都输出到log,可以使用docker logs container_name/container_id查看。

启动、停止、重启容器命令:

[root@xxx ~]# docker start container_name/container_id[root@xxx ~]# docker stop container_name/container_id[root@xxx ~]# docker restart container_name/container_id
复制代码

后台启动一个容器后,如果想进入到这个容器,可以使用attach命令:

[root@xxx ~]# docker attach container_name/container_id
复制代码

删除容器的命令前边已经提到过了:

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id
复制代码

Docker中关于仓库的基本操作

Docker官方维护了一个DockerHub的公共仓库,里边包含有很多平时用的较多的镜像。除了从上边下载镜像之外,我们也可以将自己自定义的镜像发布(push)到DockerHub上。

在镜像操作章节中,我们新建了一个xianhu/centos:git镜像。 访问 https://hub.docker.com/,如果没有账号,需要先注册一个。 利用命令docker login登录DockerHub,输入用户名、密码即可登录成功:

[root@xxx ~]# docker login
Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one. Username: xianhuPassword: Login Succeeded
复制代码

将本地的镜像推送到DockerHub上,这里的xianhu要和登录时的username一致:

[root@xxx ~]# docker push xianhu/centos:git # 成功推送
[root@xxx ~]# docker push xxx/centos:git # 失败
The push refers to a repository 
[docker.io/xxx/centos] unauthorized: authentication required
复制代码

以后别人就可以从你的仓库中下载合适的镜像了。

[root@xxx ~]# docker pull xianhu/centos:gi
复制代码

对应于镜像的两种创建方法,镜像的更新也有两种: 创建容器之后做更改,之后commit生成镜像,然后push到仓库中。 更新Dockerfile。在工作时一般建议这种方式,更简洁明了。

这里再一次回顾一下三个重要的概念:镜像、容器、仓库:

从仓库(一般为DockerHub)下载(pull)一个镜像,Docker执行run方法得到一个容器,用户在容器里执行各种操作。Docker执行commit方法将一个容器转化为镜像。Docker利用login、push等命令将本地镜像推送(push)到仓库。其他机器或服务器上就可以使用该镜像去生成容器,进而运行相应的应用程序了。

利用Docker创建一个用于Flask开发的Python环境

上边已经解释和练习了Docker的基本操作命令,下边以实例的形式完整走一遍流程。

我们创建一个用于Flask开发的Python环境,包含Git、Python3、Flask以及其他依赖包等。

完整命令如下:

[root@xxx ~]# docker pull centos 
[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash  # 此时进入容器,安装Python3、Git、Flask及其依赖包等,安装完成后exit退出
[root@xxx ~]# docker commit -m "Flask" -a "xianhu" container_id xianhu/flask:v1
[root@xxx ~]# docker push xianhu/flask:v1
复制代码

Docker的功能和特性还有很多,各种运行命令、参数等也都有待学习和练习,比如如何管理数据、如何管理网络、如何互相配合工作、如何编写更专业的Dockerfile等。本文先入门为主,以后有时间再慢慢更新关于Docker的知识。

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