一篇文章带你掌握docker基础知识

走在通往docker的大道上——docker基础知识汇总

最后编辑时间：2017年03月09日

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1.Docker是什么

Docker是一种新的容器化技术，为应用开发和部署提供“一站式”容器解决方案，能帮助开发者高效快速的构建应用，实现“Build，Ship and Run Any App, Anywhere”，从而达到“一次构建，到处运行”的目的。

2.为什么Docker

相信大家都有这样的遭遇，每次要开发新软件或者换环境的时候，需要安装配置一大堆的依赖。虽然有yum或者apt这类的包管理软件帮忙，但是如果出现的包冲突，或者找不到包的情况，或者需要源码编译却缺失依赖，这种环境部署简直就是噩梦。

Docker就是解决上述噩梦的利器。同时，Docker也解决了跨平台部署的问题，你可以在MacOS, Windows, Linux上安装Docker，然后下载你所需要的Docker镜像(image)进行程序开发。当你的程序需要发布的时候，仅仅需要将你的Docker镜像打包发布，不再需要搭建新环境，让软件开发流程变得快速简单。

3.Docker的特色

包括但不仅限于：

• 物美价廉
• 轻量级和便携化
• 低CPU 和内存使用
• 启动、运行、关闭速度快
• 可以用来作为云计算的基础

对于开发和部署来说，Docker可以：

• 更快速的交付和部署应用环境
• 更高效的资源利用率
• 更便捷的迁移和扩展性
• 更便捷的应用更新管理

4.Docker与虚拟机

Docker和虚拟机都是基于软件的平台虚拟化技术，其中：

• 虚拟机属于完全虚拟化，即模拟完整的底层硬件环境特权指令的执行，客户操作系统无需进行修改。比如我们常用的VirtualBox，VMWare Workstation和Parallels Desktop等虚拟化软件。
• Docker和其它容器技术便是操作系统级虚拟化，即直接通过内核创建虚拟的操作系统实例（内核和库），来隔离不同的进程和资源。

也就是说，Docker容器不需要额外的虚拟机管理软件和虚拟机操作系统层，直接在宿主机操作系统层面上实现虚拟化，从而达到轻量级，高效的目的。

5.Docker核心概念

Docker底层组成：

• Namespace：隔离技术的第一层，确保 Docker 容器内的进程看不到也影响不到 Docker 外部的进程。
• Control Groups：LXC 技术的关键组件，用于进行运行时的资源限制。
• UnionFS（文件系统）：容器的构件块，创建抽象层，从而实现 Docker 的轻量级和运行快速的特性。

Docker的主要构成：

• Docker Client：用户和 Docker 守护进程进行通信的接口，也就是 docker 命令。
• Docker Daemon：宿主机上用于用户应答用户请求的服务。
• Registry：注册服务器，注册服务器是存放仓库（Repository）的具体服务器。

Docker的三元素：

• Container：用于运行应用程序的容器，包含操作系统、用户文件和元数据，相当于镜像Images的一个运行实例。。
• Images：只读的 Docker 容器模板，简言之就是系统镜像文件。
• DockerFile：进行镜像创建的指令文件。

简单来说，Docker 镜像就是一个只读的模板。例如：一个镜像可以包含一个完整的 ubuntu 操作系统环境，里面仅安装了 Apache 或用户需要的其它应用程序。

6.Docker安装

Docker是建立在Linux内核基础上的，在目前的主流Linux系统中，都已经原生支持了Docker且使用体验也最好，当然，在Windows平台和MacOS系统中也支持Docker，只是需要使用类似Boot2Docker等虚拟化工具来提供Linux支持。

关于在各种平台上安装Docker的方法参考 官网 的Docker Docs，这里不再赘述。

7.Docker基础命令

Docker提供了很多命令来管理镜像、容器和仓库。包括：

• 从Docker Hub仓库中查找search、上传push、下载pull镜像。
• 查看本地已有镜像、容器信息的images、inspect和ps命令。
• 删除本地镜像和容器的rmi和rm命令。
• 基于已有容器创建镜像的commit命令和基于Dockerfile创建镜像build命令。
• 运行、进入容器的run、exec和attach命令。
• 镜像的保存和导入命令save和load，容器的导出导入命令export和import

具体命令的使用方法使用命令docker --help查看所有命令列表，使用docker COMMAND --help查看具体命令的信息

8.基础命令详解

1.检查安装 docker info

如果 Docker 没有安装，会提示command not found，如果 Docker 已经成功安装，则会有类似如下的提示：

输入
docker info

输出
Containers: 2
Images: 2
Storage Driver: aufs
 Root Dir: /var/lib/docker/aufs
 Backing Filesystem: extfs
 Dirs: 6
 Dirperm1 Supported: false
Execution Driver: native-0.2
Kernel Version: 3.13.0-24-generic
Operating System: Ubuntu 14.04 LTS
CPUs: 1
Total Memory: 979.6 MiB
Name: ubuntu
ID: PRLX:CY3O:TZ6P:4UAS:VDWM:MHWB:FB3V:TJBJ:GQ4J:Q453:GPOY:WZSI
WARNING: No swap limit support

2. 查看本地镜像 docker images

镜像是Docker生命周期中的“构建”部分，可以用来创建 Docker 容器。

输入 
docker images

输出
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
hello-world         latest              91c95931e552        5 days ago          910 B

3. 下载镜像 docker pull <image name>

输入
docker pull busybox

输出
latest: Pulling from busybox
cf2616975b4a: Pull complete
6ce2e90b0bc7: Pull complete
8c2e06607696: Already exists
busybox:latest: The image you are pulling has been verified. Important: image verification is a tech preview feature and should not be relied on to provide security.
Digest: sha256:38a203e1986cf79639cfb9b2e1d6e773de84002feea2d4eb006b52004ee8502d
Status: Downloaded newer image for busybox:latest

busybox 是一个 Linux 工具集，包括各种常用命令，例如 cat、echo ，也有各种高级命令，例如 grep、mount 等。执行完 docker pull busybox 之后，Docker 会自动从 Docker 官方下载 busybox 的镜像文件。

这个过程中可以执行 Ctrl+C，docker pull 不会因为 Ctrl+C 打断，而回转为后台执行。

4. 运行镜像 docker run <image name>

输入 
docker run busybox /bin/echo Hello Docker

输出
Hello Docker

这条命令是运行 busybox 镜像中的 /bin/echo 命令，参数是 Hello Docker

其他标志：

-i 保证容器的stdin开启
-t 为容器生成一个tty终端
-d 表示后台运行
--rm=true 容器终止后删除
--name name 表示 container 的名称
-v 将目录挂载到 container
--privileged=true 防止没有权限访问挂载的目录
-p 9998:80 指定端口映射
--link name:container 与其他 container 链接.
--icc=true 去除 container 之间不互通. 需要放在 run 前面.

注意，--rm 和 -d 参数不能同时使用。

5.删除镜像 docker rmi

docker rmi <ID>/<name>

删除所有未打 tag 的镜像

docker rmi $(docker images -q | awk '/^<none>/ { print $3 }')

删除所有镜像

docker rmi $(docker images -q)

6. 查看本地容器 docker ps

docker ps 查看正在运行的容器

输入 
docker ps

输出
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
hello-world         latest              91c95931e552        1 days ago          910 B

docker ps -a 查看所有的容器，-q 返回 id

docker ps -a -q

docker ps -n x 该命令会显示最后x个容器，不论这些容器是运行还是停止的。

7. 查询输出docker logs <ID>/<name>

查询容器的输出内容：

例如：通过 docker logs 命令查询 sample_job 对应的容器的输出内容。

sample_job=$(docker run -d busybox /bin/sh -c "while true; do echo Docker; sleep 1; done")

输入 
docker logs $sample_job

输出
Docker
Docker
Docker
Docker

只要这个容器运行的时间足够长，就会输出足够多行的 Docker。

8. 启动容器docker start

docker start <ID>/<name>

9. 停止容器docker stop

docker stop <ID>/<name>

10. 重启容器docker restart

docker restart <ID>/<name>

11.删除容器 docker rm

docker rm <ID>/<name>

删除所有 Docker 容器

docker rm $(docker ps -a -q)

12.保存容器docker commit

docker commit -m='A new image' --author='Aomine' 614122c0aabb aoct/apache2

将当前的 Docker 容器保存为一个名为 aoct/apache2 的镜像。-m指定创建镜像的提交信息，--author指定镜像作者，接着是容器ID、目标镜像仓库、镜像名。

13. 镜像上传docker push

创建docker hub账户，将本地的image push 到hub上，这样其他人也可以使用了。首先我们先tag 一个image，然后将其push到我们的repo里。

docker tag id {username}/{images_name}:v1
docker push {username}/{images_name}

14. 获取镜像历史docker history

docker history <image-name>

只能对本地存在的 Docker 镜像执行这个命令。

15.进入容器

当我们使用 -d参数运行了一个Container的时候，有时候我们需要进入这个容器进行一些操作。例如有这样的一个情况，我们运行了一个app在一个容器里，我们想进入容器看看，这个app运行的状态，查看log。那们如何进入呢？其实有很多种方法，这里介绍两种。

1.docker attach <ID>/<name>

$ docker run -d --name demo ubuntu /usr/bin/top -b
$ docker attach demo

2.docker exec <ID>/<name>

    docker exec -i -t webapp /bin/bash

docker attach 和 docker exec区别

docker attach让用户可以进入Container查看输出等等操作，但是并不会另外启动一个进程! 如果你用CTRL-c来退出，同时这个信号会kill Container（默认情况）

docker exec 会启动另外一个进程来进入Container，这里的操作是在这个进程下的。如果你用CTRL-c来退出，不会kill 原来的Container

16.镜像的导入与导出load & save

使用 load 从 stdin 导入一个 tar 格式的镜像或者仓库，然后用 save 将 tar 镜像输出到 stdout。

docker save -o <output file> <image>或者docker save <image> > <output file>
docker load -i <file name>或者docker load < <file name>

这两个命令常用于多节点部署。

例如：

命令 # docker save -o a.tar suse
命令 # docker load -i a.tar

17.容器导入import

用于导入 URL / 文件，从本地导入需要 - 参数。docker import [OPTIONS] URL|- [REPOSITORY[:TAG]]、URL/-二选一。

命令# docker import http://mirrors.ustc.edu.cn/openvz/template/precreated/suse-13.1-x86-minimal.tar.gz suse:minimal  #这里使用的是ustc镜像源。
Downloading from http://mirrors.ustc.edu.cn/openvz/template/precreated/suse-13.1-x86-minimal.tar.gz
127a9e7b9f87e4fc280c96bee9fad0a19057de38d307fe7fc1f6d35c86f1aff657.89 MB/57.89 MB
命令# docker images
REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
suse                     minimal             127a9e7b9f87        2 minutes ago       149.1 MB

导入本地镜像：

cat suse-13.1-x86-minimal.tar.gz |docker import - suse:minmal

18.容器导出export

和 import 相反，export 将容器导出成 tar 压缩包。

例如

命令 # docker run -i -t -d suse:minimal /bin/bash
060f6e6c877af01313363b6506107438b9eb5ba87a7ef0625577e348a554ecca

命令 # docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
060f6e6c877a        suse:minimal        "/bin/bash"         2 seconds ago       Up 2 seconds                            fervent_ritchie
命令 # docker export -o a.tar 060f
命令 # docker export 060f > a.tar  #也可以这样。

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9.什么是Dockerfile

Dockerfile实际上是由一行行命令组成的,让用户可以方便的创建自定义镜像。

Dockerfile大体由四部分组成：

• 指明基础镜像指令FROM
• 维护者信息指令MAINTAINER
• 镜像操作指令RUN、EVN、ADD和WORKDIR等
• 容器启动时的执行指令CMD、ENTRYPOINT和USER等

下边就是一个Dockerfile的例子

FROM python:2.7
MAINTAINER yumengzhong <[e-mail]>
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN pip install -r requirements.txt
EXPOSE 5000
ENTRYPOINT ["python"]
CMD ["app.py"]

 1. 从dockerhub上pull下python 2.7的基础镜像。
 2. 维护者的信息
 3. copy当前目录到容器中的 /app目录下  复制本地主机的<src>(Dockerfile所在目录的相对路径)到容器里<dest>
 4. 指定工作路径为/app
 5. 安装依赖
 6. 暴露5000端口
 7. 启动app

这个例子是启动一个python flask app的Dockerfile（flask是python的一个轻量的web框架）。

下边我就来介绍下dockerfile里常用的指令。

格式
Dockerfile 中所有的命令都是以下格式：INSTRUCTION argument
指令(INSTRUCTION)不分大小写，但是推荐大写。

FROM
用于指定基础的images

格式为 FROM <image> or FORM <image>:<tag>

所有的 Dockerfile 都用该以 FROM 开头，FROM 命令指明 Dockerfile 所创建的镜像文件以什么镜像为基础，FROM 以后的所有指令都会在 FROM 的基础上进行创建镜像；可以在同一个 Dockerfile 中多次使用 FROM 命令用于创建多个镜像。

MAINTAINER
格式为 MAINTAINER <name> 用于指定镜像创建者和联系方式。

MAINTAINER yumengzhong <[e-mail]>

RUN
格式为 RUN <command>
用于容器内部执行命令。每个 RUN 命令相当于在原有的镜像基础上添加了一个改动层，原有的镜像不会有变化。

ADD
格式为 ADD<src><dest> 将主机文件复制到容器中

该命令将复制指定的 <src> 到容器中的 <dest>。其中 <src> 可以是Dockerfile所在目录的一个相对路径，可以是文件或目录的路径，也可以是一个URL，还可以是一个 tar 文件（自动解压为目录）。

ADD /path/to/sourcefile/in/host /path/to/targetfile/in/container

COPY
格式为 COPY <src><dest>

复制本地主机的 <src>（为 Dockerfile 所在目录的相对路径）到容器中的 <dest>。

当使用本地目录为源目录时，推荐使用 COPY

CMD
CMD 命令有三种格式：

• CMD ["executable","param1","param2"]：推荐使用的 exec 形式。
• CMD ["param1","param2"]：无可执行程序形式
• CMD command param1 param2：shell 形式。

CMD 命令用于启动容器时默认执行的命令，CMD 命令可以包含可执行文件，也可以不包含可执行文件：不包含可执行文件的情况下就要用 ENTRYPOINT 指定一个，然后 CMD 命令的参数就会作为ENTRYPOINT的参数。

一个 Dockerfile 中只能有一个CMD，如果有多个，则最后一个生效。
CMD 的 shell 形式默认调用 /bin/sh -c 执行命令。
CMD 命令会被 Docker 命令行传入的参数覆盖：docker run busybox /bin/echo Hello Docker 会把 CMD 里的命令覆盖。

ENTRYPOINT

ENTRYPOINT 命令也有两种格式：

• ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] ：推荐使用的 exec 形式
• ENTRYPOINT command param1 param2 ：shell 形式

ENTRYPOINT 命令的字面意思是进入点，而功能也恰如其意：他可以让你的容器表现得像一个可执行程序一样。
一个 Dockerfile 中只能有一个 ENTRYPOINT，如果有多个，则最后一个生效。

关于 CMD 和 ENTRYPOINT 的联系请看下面的例子

仅仅使用 ENTRYPOINT：

FROM ubuntu
ENTRYPOINT ls -l

 docker build -t yumengzhong/lstest .

执行 docker run 306cd7e8408b /etc/fstab 和 docker run 306cd7e8408b 结果并不会有什么差别：

命令 # docker run 306cd7e8408b /etc/fstab
total 64
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Mar 20 05:22 bin
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Apr 10  2014 boot
drwxr-xr-x   5 root root  360 Apr 24 02:52 dev
drwxr-xr-x  64 root root 4096 Apr 24 02:52 etc
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Apr 10  2014 home
……

但是我们通常使用 ENTRYPOINT 作为容器的入口，使用 CMD 给 ENTRYPOINT 增加默认选项：

FROM ubuntu
CMD ["-l"]
ENTRYPOINT ["ls"]

然后执行这个容器：
不加参数便会默认有 -l参数：

命令 # docker run 89dc7e6d0ac1
total 64
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Mar 20 05:22 bin
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Apr 10  2014 boot
drwxr-xr-x   5 root root  360 Apr 24 02:47 dev
drwxr-xr-x  64 root root 4096 Apr 24 02:47 etc
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Apr 10  2014 home
drwxr-xr-x  12 root root 4096 Mar 20 05:21 lib
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Mar 20 05:20 lib64
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Mar 20 05:19 media
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Apr 10  2014 mnt
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Mar 20 05:19 opt
dr-xr-xr-x 386 root root    0 Apr 24 02:47 proc
drwx------   2 root root 4096 Mar 20 05:22 root
drwxr-xr-x   7 root root 4096 Mar 20 05:21 run
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Apr 21 22:18 sbin
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Mar 20 05:19 srv
dr-xr-xr-x  13 root root    0 Apr 24 02:47 sys
drwxrwxrwt   2 root root 4096 Mar 20 05:22 tmp
drwxr-xr-x  11 root root 4096 Apr 21 22:18 usr
drwxr-xr-x  12 root root 4096 Apr 21 22:18 var

加了 /etc/fstab 参数便会覆盖原有的 -l 参数：

命令 # docker run 89dc7e6d0ac1 /etc/fstab
/etc/fstab

EXPOSE
EXPOSE <port> [<port>...] 命令用来指定对外开放的端口。
例如 EXPOSE 80 3306，开放 80 和 3306 端口。

WORKDIR
WORKDIR /path/to/work/dir 配合 RUN，CMD，ENTRYPOINT 命令设置当前工作路径。
可以设置多次，如果是相对路径，则相对前一个 WORKDIR 命令。默认路径为/。

例如：

FROM ubuntu
WORKDIR /etc
WORKDIR ..
WORKDIR usr
WORKDIR lib
ENTRYPOINT pwd

docker run ID 得到的结果为：/usr/lib

USER
USER <UID/Username> 为容器内指定 CMD、RUN、ENTRYPOINT 命令运行时的用户名或UID。

VLOUME
VOLUME ['/data'] 允许容器访问容器的目录、允许容器之间互相访问目录。
VOLUME 仅仅是允许将某一个目录暴露在外面，更多的操作还需要依赖 Docker 命令实现。

ENV
参考 export 的用法咧：
ENV LC_ALL en_US.UTF-8

10.构建dockerfile

Dockerfile 的写法已经讲述完毕，来看示例：

实例一

mkdir static_web
cd static_web
touch Dockerfile
然后 vi Dockerfile  开始编辑该文件
输入 i 开始编辑

FROM nginx
MAINTAINER yumengzhong "[e-mail]"
ENV REFRESHED_AT 2017-03-03
RUN echo '<h1>hello,<a href="http://www.imooc.com">慕课网</a>!</h1>' >  /usr/share/nginx/html/index.html

编辑完后 按 esc 退出编辑
然后  :wq    写入 退出

补充

:q! 强行退出（不存盘）
:wq 强制性写入文件并退出。即使文件没有被修改也强制写入，并更新文件的修改时间。
:x 写入文件并退出。仅当文件被修改时才写入，并更新文件修改时间，否则不会更新文件修改时间。
用ESC键只能切换到命令状态

:x 和 :wq 的真正区别
:wq 强制性写入文件并退出。即使文件没有被修改也强制写入，并更新文件的修改时间。
:x 写入文件并退出。仅当文件被修改时才写入，并更新文件修改时间，否则不会更新文件修改时间。

这两者一般情况下没什么不一样，但是在编程方面，对编辑源文件可能会产生重要影响。因为文件即使没有修改，:wq 强制更新文件的修改时间，这样会让 make 编译整个项目时以为文件被修改过了，然后就得重新编译链接生成可执行文件。这可能会产生让人误解的后果，当然也产生了不必要的系统资源花销。

docker build -t yumengzhong/nginx_web:v1 .

-t是为新镜像设置仓库和名称，其中yumengzhong为仓库名，nginx_web为镜像名，:v1为标签（不添加为默认latest）

docker run --name nginx_web -d -p 82:80 yumengzhong/nginx_web:v1

游览器 192.168.99.100:82或localhost:82

实例二

#Dockerfile
FROM centos6-base
#指定centos6系统
MAINTAINER zhou_mfk <[e-mail]>
#我抄的他的 Dockerfile
RUN ssh-keygen -q -N "" -t dsa -f /etc/ssh/ssh_host_dsa_key
RUN ssh-keygen -q -N "" -t rsa -f /etc/ssh/ssh_host_rsa_key
#创建私钥
RUN sed 's@session\s*required\s*pam_loginuid.so@session optional pam_loginuid.so@g' -i /etc/pam.d/sshd
#修复SSH登录，否则登陆后的用户会被秒退。
RUN mkdir -p /root/.ssh && chown root.root /root && chmod 700 /root/.ssh
#创建root用户的ssh文件夹
EXPOSE 22
#开放端口
RUN echo 'root:redhat' | chpasswd
#root用户改密码为redhat
RUN yum install -y yum-priorities && rpm -ivh http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm && rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-6
RUN yum install tar gzip gcc vim wget screen -y
#安装epel和安装一些软件
ENV LANG en_US.UTF-8
ENV LC_ALL en_US.UTF-8
#系统环境变量
CMD ["/usr/sbin/sshd", "-D"]
#启动sshd
#End

11.升级Docker

如果想升级到最新版的Docker，就用 apt-get：

$ apt-get upgrade docker-engine

12.卸载Docker

$ apt-get purge docker-engine
$ apt-get autoremove # 自动删除依赖
$ rm -rf /var/lib/docker

参考&引用

1.Docker学习与和应用系列
2.Flux7 Docker 系列教程
3.Docker 实践系列
4.我的Docker笔记（补全ing）