快速零基礎入門 Docker

VincentZ發表於2017-12-11
Docker

Docker是什麼？

Docker 是一個虛擬環境容器，可以將你的開發環境、程式碼、配置檔案等一併打包到這個容器中，併發布和應用到任意平臺中。比如，你在本地用 Python 開發網站後臺，開發測試完成後，就可以將 Python3 及其依賴包、Flask 及其各種外掛、Mysql、Nginx 等打包到一個容器中，然後部署到任意你想部署到的環境。

Docker官方文件比較全，建議有能力的讀一下官方文件。

Docker的三個概念

  1. 映象（Image）：類似於虛擬機器中的映象，是一個包含有檔案系統的面向Docker引擎的只讀模板。任何應用程式執行都需要環境，而映象就是用來提供這種執行環境的。例如一個Ubuntu映象就是一個包含Ubuntu作業系統環境的模板，同理在該映象上裝上Apache軟體，就可以稱為Apache映象。

  2. 容器（Container）：類似於一個輕量級的沙盒，可以將其看作一個極簡的Linux系統環境（包括root許可權、程式空間、使用者空間和網路空間等），以及執行在其中的應用程式。Docker引擎利用容器來執行、隔離各個應用。容器是映象建立的應用例項，可以建立、啟動、停止、刪除容器，各個容器之間是是相互隔離的，互不影響。注意：映象本身是隻讀的，容器從映象啟動時，Docker在映象的上層建立一個可寫層，映象本身不變。

  3. 倉庫（Repository）：類似於程式碼倉庫，這裡是映象倉庫，是Docker用來集中存放映象檔案的地方。注意與註冊伺服器（Registry）的區別：註冊伺服器是存放倉庫的地方，一般會有多個倉庫；而倉庫是存放映象的地方，一般每個倉庫存放一類映象，每個映象利用tag進行區分，比如Ubuntu倉庫存放有多個版本（12.04、14.04等）的Ubuntu映象。

Docker的安裝和解除安裝

Docker 可以安裝在 Windows、Linux、Mac 等各個平臺上。具體可以檢視文件Install Docker。安裝完成之後，可以檢視 Docker 的版本資訊：

[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
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檢視Docker的幫助資訊：# docker —help。各種命令的用法也不再贅述，後邊用到哪些命令時會作出一定的解釋。

Docker中關於映象的基本操作

安裝完Docker引擎之後，就可以對映象進行基本的操作了。

我們從官方註冊伺服器（https://hub.docker.com）的倉庫中pull下CentOS的映象，前邊說過，每個倉庫會有多個映象，用tag標示，如果不加tag，預設使用latest映象：

[root@xxx ~]# docker search centos          # 檢視centos映象是否存在
[root@xxx ~]# docker pull centos            # 利用pull命令獲取映象
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                 # 檢視當前系統中的images資訊
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos              latest              3fa822599e10        11 days ago         204MB
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以上是下載一個已有映象，此外有兩種方法可以幫助你新建自有映象。

（1）利用映象啟動一個容器後進行修改 ==> 利用commit提交更新後的副本

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash  #啟動一個容器

[root@72f1a8a0e394 /]#                      # 這裡命令列形式變了，表示已經進入了一個新環境
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version        # 此時的容器中沒有
bash: git: command not found
[root@72f1a8a0e394 /]# yum install git      # 利用yum安裝git......
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version        # 此時的容器中已經裝有git了 
git version 1.8.3.1
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此時利用exit退出該容器，然後檢視docker中執行的程式（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
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這裡將容器轉化為一個映象，即執行commit操作，完成後可使用docker images檢視：

[root@xxx ~]# docker commit -m "centos with git" -a "qixianhu" 95313628b747 xianhu/centos:git
sha256:77da3b772c9068b4233532a9d39ef5effdee250be143514c6c859d4e9ed9cd1d
[root@xxx ~]# docker images
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其中，-m指定說明資訊；-a指定使用者資訊；72f1a8a0e394代表容器的id；xianhu/centos:git指定目標映象的使用者名稱、倉庫名和 tag 資訊。注意這裡的使用者名稱xianhu，後邊會用到。

此時Docker引擎中就有了我們新建的映象xianhu/centos:git，此映象和原有的CentOS映象區別在於多了個Git工具。此時我們利用新映象建立的容器，本身就自帶git了。

[root@xxx ~]# docker run -it xianhu/centos:git /bin/bash
[root@520afc596c51 /]# git --versiongit version 1.8.3.1
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利用exit退出容器。注意此時Docker引擎中就有了兩個容器，可使用docker ps -a檢視。

（2）利用Dockerfile建立映象

Dockerfile可以理解為一種配置檔案，用來告訴docker build命令應該執行哪些操作。一個簡易的Dockerfile檔案如下所示，官方說明：Dockerfile reference：

# 說明該映象以哪個映象為基礎FROM centos:latest# 構建者的基本資訊MAINTAINER xianhu# 在build這個映象時執行的操作RUN yum update RUN yum install -y git# 拷貝本地檔案到映象中COPY ./* /usr/share/gitdir/
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有了Dockerfile之後，就可以利用build命令構建映象了：

[root@xxx ~]# docker build -t="xianhu/centos:gitdir" .
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其中-t用來指定新映象的使用者資訊、tag等。最後的點表示在當前目錄尋找Dockerfile。

構建完成之後，同樣可以使用docker images命令檢視：

[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
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以上就是構建自己映象的兩種方法。其中也涉及到了容器的一些操作。如果想刪除容器或者映象，可以使用rm命令，注意：刪除映象前必須先刪除以此映象為基礎的容器。

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker rmi image_name/image_id
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映象其他操作指令：

[root@xxx ~]# docker save -o centos.tar xianhu/centos:git    # 儲存映象
[root@xxx ~]# docker load --input centos.tar    # 載入映象
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Docker中關於容器的基本操作

在前邊映象的章節中，我們已經看到了如何基於映象啟動一個容器，即docker run操作。

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash
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這裡-it是兩個引數：-i和-t。前者表示開啟並保持stdout，後者表示分配一個終端（pseudo-tty）。除了這兩個引數之外，run命令還有很多其他引數。其中比較有用的是-d後臺執行：

[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"
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這裡第二條命令使用了-d引數，使這個容器處於後臺執行的狀態，不會對當前終端產生任何輸出，所有的stdout都輸出到log，可以使用docker logs container_name/container_id檢視。

啟動、停止、重啟容器命令：

[root@xxx ~]# docker start container_name/container_id[root@xxx ~]# docker stop container_name/container_id[root@xxx ~]# docker restart container_name/container_id
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後臺啟動一個容器後，如果想進入到這個容器，可以使用attach命令：

[root@xxx ~]# docker attach container_name/container_id
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刪除容器的命令前邊已經提到過了：

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id
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Docker中關於倉庫的基本操作

Docker官方維護了一個DockerHub的公共倉庫，裡邊包含有很多平時用的較多的映象。除了從上邊下載映象之外，我們也可以將自己自定義的映象釋出（push）到DockerHub上。

在映象操作章節中，我們新建了一個xianhu/centos:git映象。 訪問 https://hub.docker.com/，如果沒有賬號，需要先註冊一個。 利用命令docker login登入DockerHub，輸入使用者名稱、密碼即可登入成功：

[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
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將本地的映象推送到DockerHub上，這裡的xianhu要和登入時的username一致：

[root@xxx ~]# docker push xianhu/centos:git # 成功推送
[root@xxx ~]# docker push xxx/centos:git # 失敗
The push refers to a repository 
[docker.io/xxx/centos] unauthorized: authentication required
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以後別人就可以從你的倉庫中下載合適的映象了。

[root@xxx ~]# docker pull xianhu/centos:gi
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對應於映象的兩種建立方法，映象的更新也有兩種： 建立容器之後做更改，之後commit生成映象，然後push到倉庫中。 更新Dockerfile。在工作時一般建議這種方式，更簡潔明瞭。

這裡再一次回顧一下三個重要的概念：映象、容器、倉庫：

從倉庫（一般為DockerHub）下載（pull）一個映象，Docker執行run方法得到一個容器，使用者在容器裡執行各種操作。Docker執行commit方法將一個容器轉化為映象。Docker利用login、push等命令將本地映象推送（push）到倉庫。其他機器或伺服器上就可以使用該映象去生成容器，進而執行相應的應用程式了。

利用Docker建立一個用於Flask開發的Python環境

上邊已經解釋和練習了Docker的基本操作命令，下邊以例項的形式完整走一遍流程。

我們建立一個用於Flask開發的Python環境，包含Git、Python3、Flask以及其他依賴包等。

完整命令如下：

[root@xxx ~]# docker pull centos 
[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash  # 此時進入容器，安裝Python3、Git、Flask及其依賴包等，安裝完成後exit退出
[root@xxx ~]# docker commit -m "Flask" -a "xianhu" container_id xianhu/flask:v1
[root@xxx ~]# docker push xianhu/flask:v1
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Docker的功能和特性還有很多，各種執行命令、引數等也都有待學習和練習，比如如何管理資料、如何管理網路、如何互相配合工作、如何編寫更專業的Dockerfile等。本文先入門為主，以後有時間再慢慢更新關於Docker的知識。

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