Docker基本管理

一.Docker概述

1.Docker是什么

• 是一个开源的应用容器引擎，基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源
• 是在Linux容器里运行应用的开源工具
• 是一种轻量级的“虚拟机”
• Docker的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。

2.docker容器与虚拟机的区别？

docker容器	虚拟机
所有容器共享主机的内核	有自己的独立的操作系统和内核
通过namespace实现资源隔离 通过cgroup实现限制资源的最大使用量	完全隔离的 每个虚拟机都有自己独立的硬件资源分配
秒级启动	分钟级启动
容器相当于宿主机的进程，性能几乎没有损耗	需要通过hypervisor虚拟机管理程序对宿主机资源虚拟访问，会有一定的性能损耗
一个宿主机可以启动成百上千个容器	最多几十个虚拟机

3.Linux 六大 namespace 

MNT(mount)：文件系统隔离
NET(network)：网络资源隔离
PID：进程的pid隔离
IPC：进程间通信隔离
UTS：主机名隔离
USER：用户隔离

4.docker的三大核心概念 

• 镜像：是创建容器的基础，是一个只读的模板文件，里面包含运行容器中的应用程序所需要的所有资料（比如应用程序执行文件、配置文件、动态库文件、依赖包、系统文件和目录等）
• 容器：是用镜像运行的实例，容器可以被创建、启动、停止、删除，每个容器之间默认是相互隔离的
• 仓库：是用来集中保存镜像的地方，有公有仓库和私钥仓库之分

docker version                #查看docker版本 docker info                   #查看docker详细信息

二.镜像操作

docker search  关键字                   #根据仓库或镜像的关键字搜索镜像        pull 仓库名/镜像名:标签           #下载镜像，如果不指定标签则默认使用 :latest

images [-q]                                #查看镜像列表，-q 表示仅显示镜像ID        inspect 镜像名或镜像ID                     #查看镜像的详细信息        tag 旧镜像名:旧标签  新镜像名:新标签        #添加新的镜像名或标签        rmi 镜像名或镜像ID [-f]                    #删除镜像 

save -o 镜像文件路径  镜像名或镜像ID       #将镜像导出为文件

三.容器操作

#容器创建：就是将镜像加载到容器的过程。
新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器。

格式：docker create [选项] 镜像
常用选项：
-i：让容器开启标准输入接受用户输入命令
-t：让 Docker 分配一个伪终端 tty
-it :合起来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell 

docker create -it nginx:latest /bin/bash

 ps -a [-q]                                                      #查看容器列表        inspect 容器名或容器ID                                          #查看容器的详细信息        stop 容器名或容器ID [-t 等待时间]                               #停止容器，发送 SIGTERM 信号，默认等待10s        kill 容器名或容器ID                                             #停止容器，默认发送 SIGKILL 信号        rm 容器名或容器ID [-f]                                          #删除容器        exec -it 容器名或容器ID  sh|bash                                #登录容器 	   cp 宿主机文件路径  容器名或容器ID:绝对路径                      #复制宿主机文件到容器中 	   cp 容器名或容器ID:绝对路径  宿主机文件路径                      #复制容器文件到宿主机中 	   logs 容器名或容器ID                                             #查看容器中PID=1的主进程的日志  docker run [-i -t] [--name 容器名] 镜像名:标签 [容器启动命令]          #创建并启动容器 

docker run 的启动过程：

• 1）检查本地是否有指定镜像，如果有则直接使用本地镜像创建容器，如果没有则从仓库拉取镜像再创建容器                                                                                                                          
• 2）在只读的镜像层上再挂载一层可读可写的容器层                      
• 3）从docker网桥给容器分配一个虚拟接口和IP地址                     
• 4）使用镜像的默认启动命令或docker run 指定的命令来启动容器，直到容器中的PID=1的主进程退出为止

四.docker网络模式 

1．host模式

• 相当于Vmware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但没有独立IP地址。
• Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离，如PID Namespace隔离进程，Mount Namespace隔离文件系统，Network Namespace隔离网络等。
• 一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境，包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。 一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。 但如果启动容器的时候使用host模式，那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace， 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口。

docker容器的默认网络模式。使用此模式的每个容器都有独立的网络命名空间(network namespace)，每个容器都有独立的IP、端口范围、路由信息、iptables规则等网络资源。 docker run [--network=bridge]

2. container模式

• 在理解了host模式后，这个模式也就好理解了。这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network Namespace，而不是和宿主机共享。 新创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信。

docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash			#--name 选项可以给容器创建一个自定义名称  docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 3ed82355f811			#查看容器进程号 

3.none模式 

• 使用none模式，Docker容器拥有自己的Network Namespace，但是，并不为Docker容器进行任何网络配置。 也就是说，这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息。这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网，封闭的网络能很好的保证容器的安全性。

4．bridge模式

• bridge模式是docker的默认网络模式，不用--net参数，就是bridge模式。
• 相当于Vmware中的 nat 模式，容器使用独立network Namespace，并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等，并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。

1）当Docker进程启动时，会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。                                                          （2）从docker0子网中分配一个IP给容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。 veth设备总是成对出现的，它们组成了一个数据的通道，数据从一个设备进入，就会从另一个设备出来。因此，veth设备常用来连接两个网络设备。

（3）Docker将 veth pair 设备的一端放在新创建的容器中，并命名为 eth0（容器的网卡），另一端放在主机中， 以 veth* 这样类似的名字命名， 并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show 命令查看。

（4）使用 docker run -p 时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。

 5.自定义网络

• 可以用来自定义创建一个网段、网桥、网络模式，还可以实现使用自定义网络指定容器IP来创建容器

docker network create --subnet=自定义网段 --opt "com.docker.network.bridge.name"="自定义网桥名"  自定义网络模式名          #创建自定义网络  docker run --network=自定义网络模式名  --ip=自定义容器IP  ....                                                             #使用自定义网络指定容器IP来创建容器 

补充： 

cgroup资源限制（限制容器进行对CPU 内存 磁盘IO 等资源的最大使用量）

CPU限制
1）设置单个容器进程能够使用的CPU使用率上限
针对新建的容器：
docker run --cpu-period=单个CPU的调度周期时间(1000~1000000)  --cpu-quota=容器进程能够使用的最大CPU时间(>=1000，<=调度周期时间)

针对已存在的容器：
修改 /sys/fs/cgroup/cpu/docker/容器ID/ 目录下的 cpu.cfs_period_us(单个CPU的调度周期时间)  cpu.cfs_quota_us(容器进程能够使用的最大CPU时间)  这两个文件的值

2）设置多个容器的CPU占用比份额（只在多个容器同时运行且CPU资源紧张的时候生效）
docker run --cpu-shares=容器进程最大占用的CPU份额(值为1024的倍数)

3）设置容器绑定指定的CPU
docker run --cpuset-cpus CPUID[,CPUID2,....]

内存限制
设置容器能够使用的内存和swap的上限
docker run -m=内存值  --memory-swap=内存和swap的总值
                                   =0或不设置，表示容器的swap为内存的2倍
                                   =-1，表示不限制swap的值，宿主机有多少swap，容器就可使用多少
    

磁盘IO限制
docker run --device-read-bps    磁盘设备文件路径:速率        #限制容器在磁盘上每秒读的数据量
           --device-write-bps   磁盘设备文件路径:速率        #限制容器在磁盘上每秒写的数据量
           --device-read-iops   磁盘设备文件路径:次数        #限制容器在磁盘上每秒读的次数
           --device-write-iops  磁盘设备文件路径:次数        #限制容器在磁盘上每秒写的次数