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Docker安装和基础用法 Docker入门教程第二篇

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

本系列文章将介绍Docker的有关知识：

（1）Docker 安装及基本用法

（2）Docker 镜像

（3）Docker 容器的隔离性 - 使用 Linux namespace 隔离容器的运行环境

（4）Docker 容器的隔离性 - 使用 cgroups 限制容器使用的资源

（5）Docker 网络

1. 安装

1.1 在 Ubuntu 14.04 上安装 Docker

前提要求：

内核版本必须是3.10或者以上

依次执行下面的步骤：

sudo apt-get update
sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates
sudo apt-key adv --keyserver hkp://p80.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-keys 58118E89F3A912897C070ADBF76221572C52609D
编辑 /etc/apt/sources.list.d/docker.list 文件，添加 deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-trusty main
sudo apt-get update
sudo apt-get purge lxc-docker
apt-cache policy docker-engine
apt-get upgrade
sudo apt-get install linux-image-extra-$(uname -r) linux-image-extra-virtual
sudo apt-get install docker-engine

至此，安装过程完成。

运行 sudo service docker start 启动 Docker 守护进程。
运行 docker version 查看 Docker 版本

root@devstack:/home/sammy# docker --version
Docker version 1.12.1, build 23cf638

启动第一个容器：

1.启动第一个Docker 容器 docker run hello-world
root@devstack:/home/sammy# docker run hello-world

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
它的运行成功也表明前面的安装步骤都运行正确了。

以上内容参考自 Docker 官网：https://docs.docker.com/engine/installation/linux/ubuntulinux/

1.2 Docker 到目前（2016/09/16）为止的版本历史

版本号              发布日期      发布经理
Docker 1.12.1  08/18/2016 
Docker 1.12.0  07/28/2016 
Docker 1.11.0  04/12/2016 @mlaventure
Docker 1.10.0  02/04/2016 @thaJeztah
Docker 1.9.0   10/29/2015  @tiborvass
Docker 1.8.0    08/11/2015 @calavera 

2. Docker 的基本操作

2.1 Docker 容器的状态机

一个容器在某个时刻可能处于以下几种状态之一：

created：已经被创建 （使用 docker ps -a 命令可以列出）但是还没有被启动 （使用 docker ps 命令还无法列出）
running：运行中
paused：容器的进程被暂停了
restarting：容器的进程正在重启过程中
exited：上图中的 stopped 状态，表示容器之前运行过但是现在处于停止状态（要区别于 created 状态，它是指一个新创出的尚未运行过的容器）。可以通过 start 命令使其重新进入 running 状态
destroyed：容器被删除了，再也不存在了

你可以在 docker inspect 命令的输出中查看其详细状态：

"State": {
      "Status": "running",
      "Running": true,
      "Paused": false,
      "Restarting": false,
      "OOMKilled": false,
      "Dead": false,
      "Pid": 4597,
      "ExitCode": 0,
      "Error": "",
      "StartedAt": "2016-09-16T08:09:34.53403504Z",
      "FinishedAt": "2016-09-16T08:06:44.365106765Z"
    }

2.2 Docker 命令概述

我们可以把Docker 的命令大概地分类如下：

镜像操作：

    build     Build an image from a Dockerfile
    commit    Create a new image from a container's changes
    images    List images
    load      Load an image from a tar archive or STDIN
    pull      Pull an image or a repository from a registry
    push      Push an image or a repository to a registry
    rmi       Remove one or more images
    search    Search the Docker Hub for images
    tag       Tag an image into a repository
    save      Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default)
    history   显示某镜像的历史
    inspect   获取镜像的详细信息

容器及其中应用的生命周期操作：

    create    Create a new container （创建一个容器）       
    kill      Kill one or more running containers
    inspect   Return low-level information on a container, image or task
    pause     Pause all processes within one or more containers
    ps        List containers
    rm        Remove one or more containers （删除一个或者多个容器）
    rename    Rename a container
    restart   Restart a container
    run       Run a command in a new container （创建并启动一个容器）
    start     Start one or more stopped containers （启动一个处于停止状态的容器）
    stats     Display a live stream of container(s) resource usage statistics （显示容器实时的资源消耗信息）
    stop      Stop one or more running containers （停止一个处于运行状态的容器）
    top       Display the running processes of a container
    unpause   Unpause all processes within one or more containers
    update    Update configuration of one or more containers
    wait      Block until a container stops, then print its exit code
    attach    Attach to a running container
    exec      Run a command in a running container
    port      List port mappings or a specific mapping for the container
    logs      获取容器的日志    

容器文件系统操作：

    cp        Copy files/folders between a container and the local filesystem
    diff      Inspect changes on a container's filesystem
    export    Export a container's filesystem as a tar archive
    import    Import the contents from a tarball to create a filesystem image

 Docker registry 操作：

    login     Log in to a Docker registry.
    logout    Log out from a Docker registry.

 Volume 操作

    volume    Manage Docker volumes    

网络操作

    network   Manage Docker networks

Swarm 相关操作

    swarm     Manage Docker Swarm
    service   Manage Docker services
    node      Manage Docker Swarm nodes       

系统操作：    

    version   Show the Docker version information
    events    Get real time events from the server  (持续返回docker 事件)
    info      Display system-wide information （显示Docker 主机系统范围内的信息）

比较有意思的几个命令：

（1）容器从生到死整个生命周期

root@devstack:/home/sammy# docker create --name web31 training/webapp python app.py #创建名字为 web31 的容器
7465f4cb7c49555af32929bd1bc4213f5e72643c0116450e495b71c7ec128502
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31 #其状态为 created
created
root@devstack:/home/sammy# docker start web31 #启动容器
web31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31 #其状态为 running
running
root@devstack:/home/sammy# docker pause web31 #暂停容器
web31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31
paused
root@devstack:/home/sammy# docker unpause web31 #继续容器
web31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31
running
root@devstack:/home/sammy# docker rename web31 newweb31 #重命名
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' newweb31
running
root@devstack:/home/sammy# docker top newweb31 #在容器中运行 top 命令
UID         PID         PPID        C          STIME        TTY         TIME        CMD
root        5009        4979        0          16:28        ?          00:00:00      python app.py
root@devstack:/home/sammy# docker logs newweb31 #获取容器的日志
 * Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)
root@devstack:/home/sammy# docker stop newweb31 #停止容器
newweb31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' newweb31
exited
root@devstack:/home/sammy# docker rm newweb31 #删除容器
newweb31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' newweb31
Error: No such image, container or task: newweb31

（2） docker stop 和 docker kill

在docker stop 命令执行的时候，会先向容器中PID为1的进程发送系统信号 SIGTERM，然后等待容器中的应用程序终止执行，如果等待时间达到设定的超时时间（默认为 10秒，用户可以指定特定超时时长），会继续发送SIGKILL的系统信号强行kill掉进程。在容器中的应用程序，可以选择忽略和不处理SIGTERM信号，不过一旦达到超时时间，程序就会被系统强行kill掉，因为SIGKILL信号是直接发往系统内核的，应用程序没有机会去处理它。

比如运行 docker stop web5 -t 20 命令后：

2016-09-16T16:01:18.206540853+08:00 container kill b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (image=training/webapp, name=web5, signal=15)
2016-09-16T16:01:38.212352224+08:00 container kill b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (image=training/webapp, name=web5, signal=9)
2016-09-16T16:01:38.235021315+08:00 container die b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (exitCode=137, image=training/webapp, name=web5)

能看到：

1.首先 docker 向容器发出 SIGTERM 信号（signal=15）
2.等待20秒 （01:18 到 01:38）
3.再发送 SIGKILL 系统信号 （signal = 9）
4.然后容器被杀掉了 （die）

而 docker kill 命令会直接发出SIGKILL的系统信号，以强行终止容器中程序的运行。运行 docker kill web5 命令后：

2016-09-16T16:06:44.351086471+08:00 container kill b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (image=training/webapp, name=web5, signal=9)
2016-09-16T16:06:44.365116100+08:00 container die b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (exitCode=137, image=training/webapp, name=web5)
可见直接发出的是 SIGKILL 信号，容器立马就被杀掉了。

（3）使用 docker cp 在 host 和 container 之间拷贝文件或者目录

root@devstack:/home/sammy# docker cp /home/sammy/mydockerbuild/Dockerfile web5:/webapp #从 host 拷贝文件到 container 里面
root@devstack:/home/sammy#
root@devstack:/home/sammy# docker cp web5:/webapp/Dockerfile /home/sammy/Dockerfile #从 container 里面拷贝文件到 host 上
root@devstack:/home/sammy# ls /home/sammy
chroot devstack Dockerfile mongodbdocker mydockerbuild webapp

（4）docker export 和 import

docker export：将一个容器的文件系统打包为一个压缩文件

root@devstack:/home/sammy# docker export web5 -o ./web5
root@devstack:/home/sammy# ls
chroot devstack Dockerfile mongodbdocker mydockerbuild web5 webapp

docker import：从一个压缩文件创建一个镜像

root@devstack:/home/sammy# docker import web5 web5img -m "imported on 0916"
sha256:745bb258be0a69a517367667646148bb2f662565bb3d222b50c0c22e5274a926
root@devstack:/home/sammy# docker history web5img
IMAGE        CREATED       CREATED BY     SIZE        COMMENT
745bb258be0a    6 seconds ago              324 MB       imported on 0916

 2.3 docker run 命令

docker run 命令会创建一个容器并启动它，它也是包含很多的参数，按照用途将它们分类如下：
   cgroups 和 namespace 相关：

   --blkio-weight value     Block IO (relative weight), between 10 and 1000
   --blkio-weight-device value  Block IO weight (relative device weight) (default [])
   --cgroup-parent string    Optional parent cgroup for the container
   --cpu-percent int       CPU percent (Windows only)
   --cpu-period int       Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) period
   --cpu-quota int        Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) quota
 -c, --cpu-shares int       CPU shares (relative weight)
   --cpuset-cpus string     CPUs in which to allow execution (0-3, 0,1)
   --cpuset-mems string     MEMs in which to allow execution (0-3, 0,1)
   --device-read-bps value    Limit read rate (bytes per second) from a device (default [])
   --device-read-iops value   Limit read rate (IO per second) from a device (default [])
   --device-write-bps value   Limit write rate (bytes per second) to a device (default [])
   --device-write-iops value   Limit write rate (IO per second) to a device (default [])
   --ipc string         IPC namespace to use
 -m, --memory string        Memory limit
   --memory-reservation string  Memory soft limit
   --memory-swap string     Swap limit equal to memory plus swap: '-1' to enable unlimited swap
   --memory-swappiness int    Tune container memory swappiness (0 to 100) (default -1)
   --kernel-memory string    Kernel memory limit
 -u, --user string         Username or UID (format: <name|uid>[:<group|gid>])
   --userns string        User namespace to use
   --uts string         UTS namespace to use
 -h, --hostname string       Container host name
   --pid string         PID namespace to use
   --pids-limit int       Tune container pids limit (set -1 for unlimited)
   --isolation string      Container isolation technology
   --io-maxbandwidth string   Maximum IO bandwidth limit for the system drive (Windows only)
   --io-maxiops uint       Maximum IOps limit for the system drive (Windows only)

linux process capabilities 相关参数：

   --cap-add value        Add Linux capabilities (default [])
   --cap-drop value       Drop Linux capabilities (default [])

容器运行模式和环境相关：

 -d, --detach           Run container in background and print container ID
 -e, --env value          Set environment variables (default [])
 --env-file value       Read in a file of environment variables (default [])

DNS 相关：

   --dns value          Set custom DNS servers (default [])
   --dns-opt value        Set DNS options (default [])
   --dns-search value      Set custom DNS search domains (default [])

健康检查相关：

   --health-cmd string      Command to run to check health
   --health-interval duration  Time between running the check
   --health-retries int     Consecutive failures needed to report unhealthy
   --health-timeout duration   Maximum time to allow one check to run
   --no-healthcheck       Disable any container-specified HEALTHCHECK

IP 和端口：

   --ip string          Container IPv4 address (e.g. 172.30.100.104)
   --ip6 string         Container IPv6 address (e.g. 2001:db8::33)
 -p, --publish value        Publish a container's port(s) to the host (default [])
 -P, --publish-all         Publish all exposed ports to random ports
   --expose value        Expose a port or a range of ports (default [])
   --mac-address string     Container MAC address (e.g. 92:d0:c6:0a:29:33)
   --add-host value       Add a custom host-to-IP mapping (host:ip) (default [])

Volume 相关：

 -v, --volume value        Bind mount a volume (default [])
   --volume-driver string    Optional volume driver for the container
   --volumes-from value     Mount volumes from the specified container(s) (default [])
   --storage-opt value      Storage driver options for the container (default [])

Network 有关：

   --network string       Connect a container to a network (default "default")
   --network-alias value     Add network-scoped alias for the container (default [])
   --link value         Add link to another container (default [])
   --link-local-ip value     Container IPv4/IPv6 link-local addresses (default [])

日志有关：

   --log-driver string      Logging driver for the container
   --log-opt value        Log driver options (default [])

交互性有关：
 -a, --attach value        Attach to STDIN, STDOUT or STDERR (default [])
 -i, --interactive         Keep STDIN open even if not attached
  
  OOM 有关：  
   --oom-kill-disable      Disable OOM Killer
   --oom-score-adj int      Tune host's OOM preferences (-1000 to 1000)
  
  其它（待更进一步分类）：
   --cidfile string       Write the container ID to the file
   --detach-keys string     Override the key sequence for detaching a container
   --device value        Add a host device to the container (default [])
   --disable-content-trust    Skip image verification (default true)
   --entrypoint string      Overwrite the default ENTRYPOINT of the image
   --group-add value       Add additional groups to join (default [])
   --help            Print usage
 -l, --label value         Set meta data on a container (default [])
   --label-file value      Read in a line delimited file of labels (default [])
   --name string         Assign a name to the container
   --privileged         Give extended privileges to this container
   --read-only          Mount the container's root filesystem as read only
   --restart string       Restart policy to apply when a container exits (default "no")
   --rm             Automatically remove the container when it exits
   --runtime string       Runtime to use for this container
   --security-opt value     Security Options (default [])
   --shm-size string       Size of /dev/shm, default value is 64MB
   --sig-proxy          Proxy received signals to the process (default true)
   --stop-signal string     Signal to stop a container, SIGTERM by default (default "SIGTERM")
   --sysctl value        Sysctl options (default map[])
   --tmpfs value         Mount a tmpfs directory (default [])
 -t, --tty             Allocate a pseudo-TTY
   --ulimit value        Ulimit options (default [])
 -w, --workdir string       Working directory inside the container

具体的内容以后会有专门文件分析。

3. Doker 平台的基本构成

Docker 平台基本上由三部分组成：

客户端：用户使用 Docker 提供的工具（CLI 以及 API 等）来构建，上传镜像并发布命令来创建和启动容器
Docker 主机：从 Docker registry 上下载镜像并启动容器
Docker registry：Docker 镜像仓库，用于保存镜像，并提供镜像上传和下载
后面的文章会具体分析。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持极客世界。

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