一.Docker概述
1.Docker是什么
- 是一个开源的应用容器引擎，基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源
- 是在Linux容器里运行应用的开源工具
- 是一种轻量级的"虚拟机"
- Docker的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。
2.docker容器与虚拟机的区别？
|----------------------------------------|-------------------------------------------|
| docker容器 | 虚拟机 |
| 所有容器共享主机的内核 | 有自己的独立的操作系统和内核 |
| 通过namespace实现资源隔离 通过cgroup实现限制资源的最大使用量 | 完全隔离的 每个虚拟机都有自己独立的硬件资源分配 |
| 秒级启动 | 分钟级启动 |
| 容器相当于宿主机的进程，性能几乎没有损耗 | 需要通过hypervisor虚拟机管理程序对宿主机资源虚拟访问，会有一定的性能损耗 |
| 一个宿主机可以启动成百上千个容器 | 最多几十个虚拟机 |
3.Linux 六大 namespace
MNT(mount)：文件系统隔离
NET(network)：网络资源隔离
PID：进程的pid隔离
IPC：进程间通信隔离
UTS：主机名隔离
USER：用户隔离
4.docker的三大核心概念
- 镜像：是创建容器的基础，是一个只读的模板文件，里面包含运行容器中的应用程序所需要的所有资料（比如应用程序执行文件、配置文件、动态库文件、依赖包、系统文件和目录等）
- 容器：是用镜像运行的实例，容器可以被创建、启动、停止、删除，每个容器之间默认是相互隔离的
- 仓库：是用来集中保存镜像的地方，有公有仓库和私钥仓库之分
docker version #查看docker版本
docker info #查看docker详细信息
二.镜像操作
docker search 关键字 #根据仓库或镜像的关键字搜索镜像
pull 仓库名/镜像名:标签 #下载镜像，如果不指定标签则默认使用 :latest
images [-q] #查看镜像列表，-q 表示仅显示镜像ID
inspect 镜像名或镜像ID #查看镜像的详细信息
tag 旧镜像名:旧标签 新镜像名:新标签 #添加新的镜像名或标签
rmi 镜像名或镜像ID [-f] #删除镜像
save -o 镜像文件路径 镜像名或镜像ID #将镜像导出为文件
三.容器操作
#容器创建：就是将镜像加载到容器的过程。
新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器。
格式：docker create [选项] 镜像
常用选项：
-i：让容器开启标准输入接受用户输入命令
-t：让 Docker 分配一个伪终端 tty
-it :合起来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell
docker create -it nginx:latest /bin/bash
ps -a [-q] #查看容器列表
inspect 容器名或容器ID #查看容器的详细信息
stop 容器名或容器ID [-t 等待时间] #停止容器，发送 SIGTERM 信号，默认等待10s
kill 容器名或容器ID #停止容器，默认发送 SIGKILL 信号
rm 容器名或容器ID [-f] #删除容器
exec -it 容器名或容器ID sh|bash #登录容器
cp 宿主机文件路径 容器名或容器ID:绝对路径 #复制宿主机文件到容器中
cp 容器名或容器ID:绝对路径 宿主机文件路径 #复制容器文件到宿主机中
logs 容器名或容器ID #查看容器中PID=1的主进程的日志
docker run [-i -t] [--name 容器名] 镜像名:标签 [容器启动命令] #创建并启动容器
docker run 的启动过程：
- 1）检查本地是否有指定镜像，如果有则直接使用本地镜像创建容器，如果没有则从仓库拉取镜像再创建容器
- 2）在只读的镜像层上再挂载一层可读可写的容器层
- 3）从docker网桥给容器分配一个虚拟接口和IP地址
- 4）使用镜像的默认启动命令或docker run 指定的命令来启动容器，直到容器中的PID=1的主进程退出为止
四.docker网络模式
1．host模式
-
相当于Vmware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但没有独立IP地址。
-
Docker使用了Linux的Namespaces技术来进行资源隔离，如PID Namespace隔离进程，Mount Namespace隔离文件系统，Network Namespace隔离网络等。
-
一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境，包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离。 一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace。 但如果启动容器的时候使用host模式，那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace， 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口。
docker容器的默认网络模式。使用此模式的每个容器都有独立的网络命名空间(network namespace)，每个容器都有独立的IP、端口范围、路由信息、iptables规则等网络资源。
docker run [--network=bridge]
2. container模式
-
在理解了host模式后，这个模式也就好理解了。这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network Namespace，而不是和宿主机共享。 新创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信。
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash #--name 选项可以给容器创建一个自定义名称
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 3ed82355f811 #查看容器进程号
3.none模式
- 使用none模式，Docker容器拥有自己的Network Namespace，但是，并不为Docker容器进行任何网络配置。 也就是说，这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息。这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网，封闭的网络能很好的保证容器的安全性。
4．bridge模式
- bridge模式是docker的默认网络模式，不用--net参数，就是bridge模式。
- 相当于Vmware中的 nat 模式，容器使用独立network Namespace，并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等，并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上。
1）当Docker进程启动时，会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中。 （2）从docker0子网中分配一个IP给容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。 veth设备总是成对出现的，它们组成了一个数据的通道，数据从一个设备进入，就会从另一个设备出来。因此，veth设备常用来连接两个网络设备。
（3）Docker将 veth pair 设备的一端放在新创建的容器中，并命名为 eth0（容器的网卡），另一端放在主机中， 以 veth* 这样类似的名字命名， 并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show 命令查看。
（4）使用 docker run -p 时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL 查看。
5.自定义网络
-
可以用来自定义创建一个网段、网桥、网络模式，还可以实现使用自定义网络指定容器IP来创建容器
docker network create --subnet=自定义网段 --opt "com.docker.network.bridge.name"="自定义网桥名" 自定义网络模式名 #创建自定义网络
docker run --network=自定义网络模式名 --ip=自定义容器IP .... #使用自定义网络指定容器IP来创建容器
补充：
cgroup资源限制（限制容器进行对CPU 内存 磁盘IO 等资源的最大使用量）
CPU限制
1）设置单个容器进程能够使用的CPU使用率上限
针对新建的容器：
docker run --cpu-period=单个CPU的调度周期时间(1000~1000000) --cpu-quota=容器进程能够使用的最大CPU时间(>=1000，<=调度周期时间)针对已存在的容器：
修改 /sys/fs/cgroup/cpu/docker/容器ID/ 目录下的 cpu.cfs_period_us(单个CPU的调度周期时间) cpu.cfs_quota_us(容器进程能够使用的最大CPU时间) 这两个文件的值2）设置多个容器的CPU占用比份额（只在多个容器同时运行且CPU资源紧张的时候生效）
docker run --cpu-shares=容器进程最大占用的CPU份额(值为1024的倍数)3）设置容器绑定指定的CPU
docker run --cpuset-cpus CPUID[,CPUID2,....]内存限制
设置容器能够使用的内存和swap的上限
docker run -m=内存值 --memory-swap=内存和swap的总值
=0或不设置，表示容器的swap为内存的2倍
=-1，表示不限制swap的值，宿主机有多少swap，容器就可使用多少磁盘IO限制
docker run --device-read-bps 磁盘设备文件路径:速率 #限制容器在磁盘上每秒读的数据量
--device-write-bps 磁盘设备文件路径:速率 #限制容器在磁盘上每秒写的数据量
--device-read-iops 磁盘设备文件路径:次数 #限制容器在磁盘上每秒读的次数
--device-write-iops 磁盘设备文件路径:次数 #限制容器在磁盘上每秒写的次数