Docker 101（一） --- 容器
隨著雲端計算服務，Docker容器類工具也開始大行其道。雖然早有耳聞，一直不瞭解其應用場景。最近折騰應用的服務化。伺服器和應用遷移過程中，手動處理的方式太low。想到如何藉助Docker部署和釋出應用，或許是一個比較好的方式。下面是Docker初探的一些手記。可以大致熟悉docker的概念和操作。
安裝
Docker早期的版本，對於mac非常不友好。安裝還需要配合virtraulbox虛擬機器。最新的版本則只需要安裝一個dmg。然後神馬docker engine， docker-compose和docker-machine都一應盡有了。
安裝完畢docker之後，點選docker的app即可啟動。執行docker info命令可以查docker的安裝和執行狀況。
映象和容器
使用docker饒不過兩個概念，映象和容器。為了易於理解，暫且把映象看成一個作業系統，只不過這個作業系統是靜態的，還沒有執行的檔案。實際上映象是特殊的檔案系統，充分利用了UnionFS技術的分成儲存架構。所謂的容器，可以理解為執行時的映象。
假如啟動了虛擬機器來安裝軟體，為了防止安裝有問題的軟體，先打了一個快照進行備份。然後每安裝一個軟體，就打一個快照備份。這些備份的檔案，就可以看成是一個個映象。如果某個軟體有問題，你需要從快照中恢復系統。選擇一個快照（映象）之後恢復系統，這個恢復的就可以看成是容器，即執行時的映象。
當然，docker實際上實現的映象和容器，並不是上述虛擬機器快照的方式。只不國他們的使用方式和效果類似罷了，初次接觸docker，暫且這麼理解。
安裝映象
既然映象是一些檔案，那麼從什麼地方獲取這些檔案呢？Docker的公司提供了一個集中式的倉庫---docker hub，儲存了大量官方或三方的映象檔案。這個網站就類似github一樣，可以自定義倉庫，然後push或者pull映象檔案。下面安裝一個最簡單的linux系統的映象。
執行docker images即可檢視本地匯入docker的映象。如果全新安裝docker，那麼首次執行該命令將看不到任何映象檔案。
☁ docker docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
使用docker pull可以下載並匯入一個映象
☁ docker docker pull busybox
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/busybox
7520415ce762: Pull complete
Digest: sha256:32f093055929dbc23dec4d03e09dfe971f5973a9ca5cf059cbfb644c206aa83f
Status: Downloaded newer image for busybox:latest
☁ docker docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
busybox latest 00f017a8c2a6 2 weeks ago 1.11 MB
docker pull 命令會向倉庫網站請求映象檔案，預設是（docker hub）。下載完畢之後可以看到我們匯入了busybox的映象。映象一般由倉庫，標籤，映象id，大小等資訊。每一個映象檔案都是一個倉庫，可以給這個倉庫打tag。映象id是映象的唯一識別符號，不能重複。引用映象既可以其映象id，也可以使用倉庫:標籤的方式，例如busybox:latest，預設的標籤都是latest。當不寫標籤的時候，docker會指預設的標籤。
啟動容器
載入映象之後，我們就可以建立並啟動容器了。使用docker run命令啟動容器。
☁ docker docker run --name hello -it busybox /bin/sh
/ # ls
bin dev etc home proc root sys tmp usr var
/ # echo 'hello world'
hello world
run命令有不少引數，--name表示給容器起一個名字以方便我們識別和引用。-it其實是兩個引數，分別指--interactive和--tty，表示開啟一個互動式的終端服務，就行登入遠端伺服器一樣登入容器。
run 命令會檢查本地的映象，如果本地沒有就會去映象倉庫（預設是docker hub）中下載，然後再啟動容器。
容器狀態
重啟的狀態大致分為三種種，建立（Created）， 執行（Up），退出（Exited）。開啟另外一個命令列，使用docker ps命令檢視容器的狀態。
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3d8f08bef033 busybox "/bin/sh" 3 minutes ago Up 3 minutes hello
可以看見和檢視映象一樣類似。每個容器也有一個容器唯一標識的id，既可以使用容器id也可以使用nama引數引用容器。此時的容器狀態是正在執行。
使用docker stop 命令停止容器
☁ docker docker stop hello
hello
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
☁ docker docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3d8f08bef033 busybox "/bin/sh" 5 minutes ago Exited (137) 8 seconds ago hello
☁ docker docker ps -a -q
3d8f08bef
停止容器之後，可以給ps命令新增-a和-q引數，前者用來檢視所有容器的狀態，包含已經退出執行的容器(Exited)。後者可以返回容器的id。當需要批量刪除容器的時候，這個id引數很重要。
以
-it方式登入容器的終端，執行exit也會退出並停止容器。
容器有停止，當然就有啟動，重啟。
☁ docker docker start 3d8f08bef033
3d8f08bef033
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3d8f08bef033 busybox "/bin/sh" 8 minutes ago Up 2 seconds hello
☁ docker docker restart hello
hello
上面演示了除了容器name之外，使用容器的id引用容器。
容器刪除
建立了執行的容器，可以啟動也可以關閉。當容器不再使用的時候，我們可以刪除容器。刪除容器前，務必保證先關閉容器，否則刪除失敗。
☁ docker docker rm hello
Error response from daemon: You cannot remove a running container 3d8f08bef03361155c062acc08ee0a7cfd9bc2d3914d1627e14f192ca409fc50. Stop the container before attempting removal or use -f
☁ docker docker stop hello
hello
☁ docker docker rm hello
hello
☁ docker docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
進入容器
我們啟動了容器，有時候啟動了容器，然後還需要進入容器做一些動作。下面再建立一個新的容器：
☁ docker docker run --name app -it busybox /bin/sh
/ #
/ # exit
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
☁ docker docker start app
app
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
7ece3ac215e3 busybox "/bin/sh" About a minute ago Up 2 seconds app
☁ docker docker exec -it app /bin/sh
/ # ls
bin dev etc home proc root sys tmp usr var
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
7ece3ac215e3 busybox "/bin/sh" 2 minutes ago Up About a minute app
使用exit退出容器，然後再用start命令啟動容器，最後使用exec命令進入容器，最後再退出。exec進入再退出和run進入退出不一樣，前者不會關閉容器，後者會關閉容器。當然，如果容器尚未啟動，docker exec是無法進入容器。
容器建立與守護執行方式
我們使用docker run命令建立並啟動了容器。其實還有一個命令只建立容器，但不啟動容器。
☁ docker docker create --name newapp busybox echo "hello new app"
3c5b2e39e2203052b8ee72742a1ed06f65e4c71244c98f64f8fd778bc050e171
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
☁ docker docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3c5b2e39e220 busybox "echo 'hello new app'" 7 seconds ago Created newapp
☁ docker docker logs newapp
☁ docker docker start newapp
newapp
☁ docker docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3c5b2e39e220 busybox "echo 'hello new app'" 28 seconds ago Exited (0) 3 seconds ago newapp
☁ docker docker logs newapp
hello new app
上面的命令中，首先使用docker create建立了一個新的容器newapp，同時傳遞一個sh執行命令echo "hello new app"。剛建立的時候，看不到執行的容器的狀態，實際上容器建立之後尚未啟動，只是Created狀態，因此也無法中docker logs中看到容器的輸出。
當我們啟動容器的時候，執行了echo命令，因此可以看到logs有執行的輸出。可是容器執行完畢echo命令之後，就退出了。這其實很好理解，例如我們執行一個指令碼，指令碼執行完畢自然就退出了。只不過現在執行的指令碼在容器中而已，完成任務軟體自然就退出。除非容器中的指令碼或者軟體命令是以非daemon方式執行，或者執行一個永不退出的命令。
☁ docker docker create --name always_run busybox tail -f /dev/null
c5c6bb0acbee5d3037558defdaa54968cca3f94083dc765603caa1095f5d7466
☁ docker docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
c5c6bb0acbee busybox "tail -f /dev/null" 4 seconds ago Created always_run
☁ docker docker start always_run
newapp
☁ docker docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
c5c6bb0acbee busybox "tail -f /dev/null" 12 seconds ago Up 3 seconds always_run
上面介紹的只是容器內軟體的執行方式。實際上docker的run命令要比create常用，而run命令執行建立容器並執行，我們會登入這個容器中，一旦exit，容器就停止了。如果需要啟動容器的時候，還需要再執行start命令，為此可以給docker指定引數，讓docker的程式以daemon方式執行。
☁ docker docker run --name deamon_app -d busybox /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
4fb992fa3dce0c46ddabda4493924a5f0ff2c01a5cb72c1951ce6496fcb81c4f
☁ docker docker logs -f deamon_app
hello world
hello world
hello world
檢視容器的執行狀態
docker ps可以看見docker的容器列表及其大致狀態。此外，docker還提供了stats和top用來檢視docker的容器的更詳細狀態：
☁ docker docker top deamon_app
PID USER TIME COMMAND
13253 root 0:00 /bin/sh -c while true; do echo hello world; sleep 1; done
13275 root 0:00 sleep 1
☁ docker docker stats deamon_app
CONTAINER CPU % MEM USAGE / LIMIT MEM % NET I/O BLOCK I/O PIDS
deamon_app 0.06% 480 KiB / 1.952 GiB 0.02% 578 B / 648 B 0 B / 0 B 2
CONTAINER CPU % MEM USAGE / LIMIT MEM % NET I/O BLOCK I/O PIDS
deamon_app 0.05% 468 KiB / 1.952 GiB 0.02% 578 B / 648 B 0 B / 0 B 2
CONTAINER CPU % MEM USAGE / LIMIT MEM % NET I/O BLOCK I/O PIDS
top可以檢視docker裡容器執行的程式狀態，stats則可以看到更詳細的資訊，包含CPU,記憶體，網路等。並且top只能檢視執行的容器，stats沒有限制。
關於容器更詳細的狀態，可以使用docker inspect命令。
總結
Docker其實是一種基於LXC實現的軟體虛擬化技術。主要由倉庫，映象和容器組成完整的軟體構建方式。倉庫是儲存docker映象的檔案庫，映象是分層的包含完成作業系統的檔案，可以理解為作業系統的快照。容器則是基於映象建立的作業系統執行環境。容器的狀態分為Created，Up，Eixited。
我們介紹了不少命令用於操作容器。接下來，再探索一下關於映象相關的操作。
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