网络运维Day16

文章目录

• Docker简介
• • 什么是容器
  • • 命名空间：
  • [Docker 的优缺点](#Docker 的优缺点)
• Docker安装
• Docker镜像管理
• • 什么是镜像
  • 镜像管理
• Docker容器管理
• • 运行容器
  • 容器启动、停止、重启
  • 拷贝文件
  • 进入容器
  • 容器与应用
• Dockerfile
• • [Dockerfile 语法](#Dockerfile 语法)
  • 案例
• 总结

Docker简介

什么是容器

• 容器是用来装东西的，Linux 里面的容器是用来装应用的；

• 容器就是将软件打包成标准化单元，以用于开发、交付和部署；

• 容器技术已经成为应用程序封装和交付的核心技术；

• 容器原理：容器技术的核心，由以下几个内核技术组成：

  • Cgroups (Control Groups) ：资源管理
  • SELinux：安全 (是针对于文件系统，文件的管理措施)
  • NameSpace：命名空间

命名空间：

• 是指可以对系统资源空间进行分割隔离的技术
• 例如：创建一个虚拟机，在虚拟机里的所有操作，都不会对真实机造成影响。
• 命名空间分为六大类，可以从各个方面来对系统资源空间进行隔离；
  • UTS：主机名隔离
  • NETWORK：网络隔离
  • MOUNT：文件系统隔离
  • USER：用户隔离
  • PID：进程隔离
  • IPC：信号向量隔离

Docker 的优缺点

• 优点

  • 相比于传统的虚拟化技术，容器更加简洁高效
  • 传统虚拟机需要给每个 VM 安装操作系统
  • 容器使用的共享公共库和程序

• 缺点

  • 容器的隔离性没有虚拟机强
  • 共用Linux内核，安全性有先天缺陷

Docker

使用模板机的克隆以下机器，配置如下

主机名	IP地址	内存	CPU
docker-0001	192.168.8.107	2G	2
docker-0002	192.168.8.108	2G	2

docker-0001配置IP地址和主机名

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname docker-0001
[root@docker-0001 ~]# nmcli connection modify ens33 ipv4.method auto  connection.autoconnect yes
[root@docker-0001 ~]# nmcli connection up ens33
[root@docker-0002 ~]# yum clean all
[root@docker-0002 ~]# yum repolist

docker-0002配置IP地址和主机名

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname docker-0002
[root@docker-0002 ~]# nmcli connection modify ens33 ipv4.method auto  connection.autoconnect yes
[root@docker-0002 ~]# nmcli connection up ens33
[root@docker-0002 ~]# yum clean all
[root@docker-0002 ~]# yum repolist

Docker安装

docker安装（两台主机都要安装，以docker-0001为例）

开启路由转发，docker是通过虚拟交换机来进行通讯的，需要开启路由转发的功能

[root@docker-0001 ~]# echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf 
[root@docker-0001 ~]# sysctl -p              #sysctl -p 让配置立刻生效（否则需要重启虚拟机）
[root@docker-0001 ~]# yum -y install docker
[root@docker-0001 ~]# systemctl enable --now docker        #启动docker服务

Docker镜像管理

什么是镜像

• 镜像是启动容器的核心

• 在Docker 中容器是基于镜像启动的

• 镜像采用分层设计，使用 COW 技术

• 容器本身是没有操作系统，和宿主机共用一个操作系统；

• 容器是docker(容器的管理工具)使用镜像文件来启动的；

• 镜像是启动容器的模板，镜像中存放的是应用程序(服务软件)，例如: 有一个http的镜像文件，在这个镜像中就存放的是http的所有文件和变量；

• 用户使用镜像启动容器时，会生成一个独立于镜像的容器层，并不会对镜像层产生任何影响；

• 而且容器采用了cow(写时复制)的技术，用户可以使用一个镜像文件创建多个容器，互不干扰；

• 镜像采用分层技术：

  • 用户可以根据自己的需求来制作镜像，例如:在镜像的第一层定义应用程序的变量，在镜像的第二层修改配置文件，在镜像的第三层进行应用软件的部署；
  • 分层做好镜像后，用户使用镜像启动容器时,可以选择根据镜像的哪一层来启动，类似快照还原；

• 镜像来源

  • 镜像可以从官方镜像仓库下载https://hub.docker.com
  • 自己制作

镜像管理

• docker images #查看本机镜像
• docker search 关键词 #查找包含关键词的镜像
• docker pull 镜像名称:标签 #下载镜像
• docker rmi 镜像名称:标签 #删除镜像
• docker history 镜像名称: 镜像标签 #查看镜像的制作历史
• docker inspect 镜像名称: 镜像标签 #查看镜像的信息
• docker tag 镜像名称: 镜像标签 新镜像名称: 新的标签 #为镜像的打新名称和标签

[root@docker-0001 ~]# docker images          #还没有导入镜像，所以没有镜像

[root@docker-0001 ~]# docker search busybox
NAME     DESCRIPTION   			STARS  	OFFICIAL   AUTOMATED
busybox   Busybox base image.  	2010   	[OK] 

[root@docker-0001 ~]# docker pull busybox

查看镜像

[root@docker-0001 ~]# docker images
REPOSITORY     TAG      IMAGE ID       CREATED       SIZE
busybox        latest   6858809bf669   4 weeks ago   1.232 MB
#REPOSITORY  镜像名称
#TAG         镜像标签
#IMAGE ID    镜像ID号
#CREATED     镜像创建时间
#SIZE        镜像大小

镜像的备份与恢复

• 镜像备份：docker save 镜像名称:镜像标签 -o 备份文件夹(tar格式)
• 镜像恢复(导入镜像)：docker load -i 备份文件名称

docker-0001导出镜像（备份）

[root@docker-0001 ~]# docker save busybox:latest  -o /root/busybox.tar
#导出镜像busybox,需要指定名字和标签，导出到/root目录下，名称为busybox.tar
#名称和路径可以随意指定

拷贝备份镜像到docker-0002上

[root@docker-0001 ~]# scp /root/busybox.tar  192.168.8.108:/root/

docker-0002恢复镜像

[root@docker-0002 ~]# docker load -i busybox.tar 
[root@docker-0002 ~]# docker images 

教学环境中将docker-images目录上传到docker-0001的/root下，并导入这四个镜像到docker里面

[root@docker-0001 ~]# cd docker-images
[root@docker-0001 docker-images]#  for i in *.tar.gz
> do
> docker load -i $i
> done

docker-0001看镜像的制作历史

[root@docker-0001 ~]# docker  history  centos:latest		#由下到上，镜像可以分为3层 

查看镜像的信息

[root@docker-0001 ~]# docker inspect centos:latest
[root@docker-0001 ~]# docker inspect nginx:latest 
..........
            "Cmd": [		# Cmd 默认的启动命令，即：启动容器时，默认的启动命令
                "nginx",
                "-g",
                "daemon off;"
            ],
..........

docker-0001为镜像busybox:lastest打的新名称和标签

[root@docker-0001 ~]# docker tag busybox:latest xxhh:test

docker-0001删除镜像

[root@docker-0002 ~]# docker rmi busybox:latest

Docker容器管理

运行容器

• docker run -参数 镜像名称:镜像标签 启动命令 #创建+运行+进入容器命令
• docker ps [-a] [-q] #查看容器
• docker rm [-f] #删除容器（-f强制）

docker-0001根据centos镜像启动并进入一个容器

[root@docker-0001 ~]# docker  run  -it  centos:latest  /bin/bash        
											#/bin/bash为容器内的命令,容器内存在，才可以使用
[root@89d1ec3a0dc8 /]# exit
[root@docker-0001 ~]# docker  run  -itd  nginx:latest    
											#启动nginx，是个服务，要加d，放后台才能运行

查看容器

[root@docker-0001 ~]# docker ps
[root@docker-0001 ~]# docker ps -a		#ps  -a 查看创建的所有的容器(运行的和已经停止的)
[root@docker-0001 ~]# docker ps -q		#ps -q 查看运行中容器的ID值
[root@docker-0001 ~]# docker ps -aq		#ps -aq查看所有容器的id,用于脚本对容器的管理

删除容器（容器ID不能照抄，每个人都不一样）

[root@docker-0001 ~]# docker rm 512567e6f64f

删除正在使用的容器时，会报错，无法删除，需要先停止容器，再执行删除命令

[root@docker-0001 ~]# docker stop 512567e6f64f		#停止容器
[root@docker-0001 ~]# docker rm 512567e6f64f

删除所有的容器：支持命令行重录，前一个命令的结果$(docker ps -aq)可以作为后一个命令的参数

[root@docker-0001 ~]# docker rm -f $(docker ps -aq)		#$()用来获取命令的执行结果

容器启动、停止、重启

• docker start 容器id #启动容器
• docker stop 容器id #停止容器
• docker restart 容器id #重启容器

[root@docker-0001 ~]# docker run -itd  nginx:latest 

查看容器信息

[root@docker-0001 ~]# docker inspect 38b8ee2a8754
......
                    "Gateway": "172.17.0.1",
                    "IPAddress": "172.17.0.2",
......
[root@docker-0001 ~]# curl http://172.17.0.2
<title>Welcome to nginx!</title>
............ 	

[root@docker-0001 ~]# docker stop 38b8ee2a8754				#停止容器
[root@docker-0001 ~]# docker start 38b8ee2a8754				#启动容器			
[root@docker-0001 ~]# docker restart 38b8ee2a8754			#重启容器

拷贝文件

• docker cp 本机文件路径 容器id:容器内路径（上传）

• docker cp 容器id:容器内路径 本机文件路径（下载）

在第一个终端中执行

[root@docker-0001 ~]# docker run -it  centos:latest
[root@69f7753eb1e8 /]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@69f7753eb1e8 yum.repos.d]# rm -rf *

#另外开一个docker-0001的终端操作

[root@docker-0001 ~]# docker cp  /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo 69f7753eb1e8:/etc/yum.repos.d/Centos-base.repo            
[root@69f7753eb1e8 yum.repos.d]# yum -y install net-tools       #在容器里面可以正常使用
[root@69f7753eb1e8 yum.repos.d]# ifconfig
[root@69f7753eb1e8 yum.repos.d]# exit

进入容器

• docker exec -it 容器id 命令

• docker attach 容器id

[root@docker-0001 ~]# docker ps	-a							   #查看正在使用的容器
[root@docker-0001 ~]# docker start  69f7753eb1e8			   #启动centos的容器
[root@docker-0001 ~]# docker exec -it 69f7753eb1e8 /bin/bash   #根据centos容器ID，进入容器
[root@69f7753eb1e8 /]# ps -ef								   #两个bash进程
[root@69f7753eb1e8 /]# exit    								   #退出

• attach 以上帝进程的身份，进入容器内部，当执行exit退出容器时，会结束整个容器，通常用于在测试时，查看报错信息；

[root@docker-0001 ~]# docker attach 69f7753eb1e8		#Ctrl + p+ q  退出容器，但不会停止
[root@69f7753eb1e8 /]# ps -ef 							#一个bash进程（上帝进程）
[root@69f7753eb1e8 /]# exit     						#退出，容器关闭

[root@docker-0001 ~]# docker start 69f7753eb1e8			#启动被关闭容器
[root@docker-0001 ~]# docker attach 69f7753eb1e8 
												#Ctrl + p+ q  退出容器，但不会停止容器的运行

• 在对容器的使用过程中，都是使用exec，新开一个进程的方式进入容器，进行操作；
• 而attach 往往应用于调试，终端输出的情况；

容器与应用

删除之前所有的容器

[root@docker-0001 ~]# docker rm -f $(docker ps -aq)

重新运行容器

[root@docker-0001 ~]# docker run -it --name myapache centos:latest
[root@d7cfa9370097 /]# cd /etc/yum.repos.d/       
[root@d7cfa9370097 yum.repos.d]# rm -rf *

把宿主机的yum文件拷贝给刚刚启动的容器

[root@docker-0001 ~]# docker cp  /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo myapache:/etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo

此时就可以在容器里面安装相关的软件包

[root@d7cfa9370097 yum.repos.d]# yum -y install httpd php psmisc iproute net-tools
[root@d7cfa9370097 yum.repos.d]# pstree -p

因为容器内并没有systemd的服务，无法使用systemctl来启动httpd的服务

查看httpd的服务文件，获取环境变量文件和服务启动命令

[root@d7cfa9370097 /]# cat /lib/systemd/system/httpd.service 
........
[Service]
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/httpd   	#环境变量文件
ExecStart=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -DFOREGROUND
										#启动命令，$OPTIONS 此环境变量为空，可以不用写

[root@d7cfa9370097 /]# cat /etc/sysconfig/httpd      #从环境变量文件中，获取环境变量
......
LANG=C
[root@d7cfa9370097 html]# echo 'hello world' > /var/www/html/index.html
[root@dcfa9370097 /]# /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND          #启动httpd服务
AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 172.17.0.2. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message

可以在宿主机测试，通过提示的地址172.17.0.2（IP地址不要照抄）

[root@docker-0001 ~]# curl 172.17.0.2
hello world

此时容器内容的终端是被占用的，是在前台运行的，如果关闭，不能够再次访问httpd，

若想要退出，使用ctrl + pq

[root@docker-0001 ~]# docker exec -it d7cfa9370097 /bin/bash
[root@d7cfa9370097 /]# pstree -p
bash(1)---httpd(66)-+-httpd(67)
                    |-httpd(68)
                    |-httpd(69)
                    |-httpd(70)
                    `-httpd(71)
[root@d7cfa9370097 /]# exit

Dockerfile

• Dockerfile是用于构建Docker镜像的文本文件。它包含一组指令，用于描述镜像的基础操作，以及打包应用程序运行所需的所有依赖项。

Dockerfile 语法

• FROM：基础镜像
• RUN：制作镜像时执行的命令，可以有多个
• ADD：复制文件到镜像，自动解压 (文件类型为: tar.gz 或 tar.bz2)
• COPY：复制文件到镜像，不解压
• MAINTAINER：镜像创建者信息
• EXPOSE：开放的端口
• ENV：设置变量
• WORKDIR：定义容器默认工作目录(等于cd)
• CMD: 容器启动时执行的命令，仅可以有一条CMD，若多条会覆盖，最后一条生效
  • CMD 容器的默认启动命令，可以自己定义，也可以使用默认的
  • Dockerfile中，不指定CMD时，则使用默认的启动命令；
  • 如果没有使用CMD指定启动命令，则会继承上一个镜像的默认启动命令；
  • CMD 容器的默认启动命令，有且只能有一条；

使用 Dockerfile 工作流程

• mkdir build
• cd build
• 编写 Dockerfile
• 根据Dockerfile生成新的镜像：docker build -t imagename Dockerfile所在目录

案例

• 创建支持httpd服务镜像

因为容器内并没有systemd的服务，无法使用systemctl来启动httpd的服务

查看httpd的服务文件，获取环境变量文件和服务启动命令

[root@a670096c60ad /]# cat /lib/systemd/system/httpd.service 
........
[Service]
EnvironmentFile=/etc/sysconfig/httpd				#环境变量文件
ExecStart=/usr/sbin/httpd $OPTIONS -DFOREGROUND		#启动命令，$OPTIONS此环境变量为空
[root@a670096c60ad /]# vim /etc/sysconfig/httpd		#从环境变量文件中，获取环境变量
......
LANG=C
[root@a670096c60ad /]# LANG=C							#设置环境变量
[root@54cb8bfa063d /]# /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND		#启动httpd服务，Ctrl + C 退出

编写httpd的Dockerfile文件（从这里开始做）

[root@docker-0001 ~]# mkdir web
[root@docker-0001 ~]# cd web/
[root@docker-0001 web]# vim Dockerfile
FROM  docker.io/centos:latest
RUN   yum -y install httpd php
ENV   LANG=C
EXPOSE 80 
WORKDIR  /var/www/html
COPY   index.html  /var/www/html/
CMD   ["/usr/sbin/httpd","-DFOREGROUND"]

生成index.html

[root@docker-0001 web]# echo 123 > index.html

build 创建新的镜像；-t 指定新镜像的名字和标签；. 指定Dockerfile文件所在的目录

[root@docker-0001 web]# docker build -t myos:httpd .

[root@docker-0001 web]# docker images
[root@docker-0001 web]# docker run -itd myos:httpd		#后台启动容器，因为是一个服务
[root@docker-0001 web]# docker ps						#查看正在使用的容器
[root@docker-0001 web]# docker inspect 800b21aa9736		#查看容器的详细信息
[root@docker-0001 web]# curl http://172.17.0.2/    		#IP地址不要抄

总结

• 掌握Docker容器管理平台
• 掌握镜像和容器的关系
• 掌握镜像管理命令
• 掌握容器管理命令
• 掌握Dockerfile语法格式