Docker部署
- 初识Docker
- 安装Docker
- [Docker 镜像操作](#Docker 镜像操作)
- [Docker 容器操作](#Docker 容器操作)
- [Docker Run 的启动过程](#Docker Run 的启动过程)
- docker网络模式
- 资源限制
初识Docker
Docker是什么
Docker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。
Docker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。
Docker的核心概念
镜像
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。
所有资料
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
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
容器优点
- 灵活:即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
- 轻量级:容器利用并共享主机内核。
- 可互换:可以即时部署更新和升级。
- 便携式:可以在本地构建,部署到云,并在任何地方运行。
- 可扩展:可以增加并自动分发容器副本。
- 可堆叠:可以垂直和即时堆叠服务。
容器在内核中支持2种重要技术:
Docker容器本质就是宿主机的一个进程,Docker容器是通过namespace实现资源隔离,通过cgroup实现资源限制,通过写时复制技术(copy-on-write)实现了高效的文件操作(类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g,只有当需要修改时才复制一份数据)。
Docker容器与虚拟机的区别
docker容器 | 虚拟机 |
---|---|
所有容器共享宿主机的内核 | 每个虚拟机都有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。每个虚拟机都有独立的硬件资源分配 |
秒级启动速度 | 分钟级启动速度 |
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 |
一个宿主机可以启动成百上千个容器 | 最多几十个虚拟机 |
- 虚拟机
- Docker
安装Docker
源码安装
bash
#推荐使用国内的阿里镜像作为下载源
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
#安装所需的docker安装包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
#安装docker的社区版本
yum install docker-ce
#检查docker的是否安装成功
docker -v
#开启docker服务并设置开机自启动
systemctl enable --now docker.service
yum安装
bash
cd /opt
# 上传压缩包并解压
tar xf docker-20.10.9.tgz
#将包下面的文件拷贝到 /usr/bin目录
mv docker/* /usr/bin
# 查看是否安装成功
docker -v
#添加docker的系统启动服务
cat > /usr/lib/systemd/system/docker.service << EOF
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target
[Service]
Type=notify
ExecStart=/usr/bin/dockerd
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
#开启docker服务并设置开机自启动
systemctl enable --now docker.service
检查Docker
bash
docker info
[root@cgs-1 ~]# docker info
Client:
Context: default
Debug Mode: false
Server:
Containers: 0 # 容器数量
Running: 0
Paused: 0
Stopped: 0
Images: 0 # 镜像数量
Server Version: 20.10.9 # server 版本
Storage Driver: overlay2 # docker 使用的是 overlay2 文件驱动
Backing Filesystem: xfs # 宿主机上的底层文件系统
Supports d_type: true
Native Overlay Diff: true
userxattr: false
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs # Cgroups 驱动
Cgroup Version: 1
Plugins:
Volume: local
Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
Swarm: inactive
Runtimes: io.containerd.runc.v2 io.containerd.runtime.v1.linux runc
Default Runtime: runc
Init Binary: docker-init
containerd version: 5b46e404f6b9f661a205e28d59c982d3634148f8
runc version: v1.0.2-0-g52b36a2d
init version: de40ad0
Security Options:
seccomp
Profile: default
Kernel Version: 3.10.0-1160.119.1.el7.x86_64 # 宿主机的相关信息
Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 2
Total Memory: 3.682GiB
Name: cgs-1
ID: 34JI:HKWX:RBLR:BZWN:YKAL:64XR:GWPB:S5YZ:XVPX:WQH5:QA5T:N2FN
Docker Root Dir: /var/lib/docker # docker 数据存储目录
Debug Mode: false
Registry: https://index.docker.io/v1/ # registry 地址
Labels:
Experimental: false
Insecure Registries:
127.0.0.0/8
Live Restore Enabled: false
Product License: Community Engine
Docker 镜像操作
配置镜像加速器(阿里系)
bash
#获取进行注册阿里云账号,阿里云会根据用户信息通过不同的个人docker镜像源
#浏览器访问 https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors 获取镜像加速器配置
mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://{your_id}.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
#检查docker
docker info
····
Registry Mirrors: # 加速站点
https://{your_id}.mirror.aliyuncs.com/
Live Restore Enabled: false
搜索镜像
-
格式:
bashdocker search [关键字]
-
例:搜索nginx的镜像
bashdocker search nginx
获取镜像
-
格式:
bashdocker pull <仓库名称:标签>
如果下载镜像时不指定标签,则默认会下载仓库中最新版本的镜像,即选择标签为 latest 标签。
-
例:下载nginx的镜像默认标签
bashdocker pull nginx
查看镜像信息
-
格式:
bashdocker images [选项] #常用选项: #-q 表示仅显示镜像ID
-
例:查看本地镜像列表
bashdocker images
镜像本地存储
Docker 相关的本地资源存放在 /var/lib/docker/ 目录下
其中containers 目录存放容器信息,image 目录存放镜像信息,overlay2 目录下存放具体的镜像底层文件。
bash
#查看下载的镜像文件信息
cat /var/lib/docker/image/overlay2/repositories.json
添加新的镜像名或标签
-
格式:
bashdocker tag <名称:标签> <新名称:新标签>
-
例:使用原来的nginx的"laster"镜像创建"new"
bashdocker tag nginx:latest nginx:new
删除镜像
-
格式:
bashdocker rmi <仓库名称:标签> [选项] 或 docker rmi <镜像ID号> [选项] #常用选项: #-f 表示强制删除 #注意:如果该镜像已经被容器使用,正确的做法是先删除依赖该镜像的所有容器,再去删除镜像。
-
例:删除nginx:laster
bashdocker rmi nginx:latest
存储镜像:将镜像保存成为本地文件
-
格式:
bashdocker save -o <镜像文件路径> <镜像名或镜像ID>
-
例:存储镜像nginx:new命名为nginx-1存在/opt/nfs目录下
bashdocker save -o /opt/nfs/nginx-1 nginx:new
导入镜像:将本地镜像文件导入到镜像库中
-
格式:
bashdocker load < <镜像文件路径> 或 docker load -i <镜像文件路径>
-
例:
bashdocker load -i /opt/nfs/nginx-1
Docker 容器操作
容器的创建
-
格式:
bashdocker create [-i -t] [--name 容器名] <镜像名:标签> [容器启动命令] 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 --name : 指定容器名
-
例:创建名为nginx-1.20的镜像
bashdocker create -it --name nginx-1.20 nginx:1.20 /bin/bash
启动容器
-
格式:
bashdocker start <容器名或容器ID>
-
例:启动nginx-1.20
bashdocker start nginx-1.20
查看容器的运行状态
-
格式:
bashdocker ps -a
-
例:查看所有的容器的运行情况
bashdocker ps -a
查看容器详细信息
-
格式:
bashdocker inspect <容器名或容器ID>
-
例:查看容器nginx-1.20的详细情况
bashdocker inspect nginx-1.20
停止容器
-
格式:
bashdocker 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 或 docker kill <容器名或容器ID> #停止容器,默认发送 SIGKILL 信号
-
例:停止容器nginx-1.20
bashdocker stop nginx-1.20
删除容器
-
格式:
bashdocker rm <容器名或容器ID> [选项] #常用选项: #-f 表示强制删除
-
例:删除容器nginx-1.20
bashdocker rm nginx-1.20
创建并启动容器
-
格式:
bashdocker run [-i -t] [--name 容器名] <镜像名:标签> [容器启动命令]
-
例:创建并启动nginx-1.20
bashdocker run -it --name nginx-1.20 nginx:1.20 /bin/bash
登录容器
-
格式:
bashdocker exec -it <容器名或容器ID> sh|bash
-
例:登录容器nginx-1.20
bashdocker exec -it nginx-1.20 bash
复制宿主机文件到容器中
-
格式:
bashdocker cp <宿主机文件路径 ><容器名或容器ID:绝对路径>
-
例:将宿主机内/opt/docker-20.10.9.tgz文件复制到容器nginx-1.20的/opt目录中
bashdocker cp /opt/docker-20.10.9.tgz nginx-1.20:/opt
复制容器文件到宿主机中
-
格式:
bashdocker cp <容器名或容器ID:绝对路径> <宿主机文件路径 >
-
例:将容器nginx-1.20的/opt/zhuzhu.txt文件复制到宿主机的/opt目录中
bashdocker cp nginx-1.20:/opt/zhuzhu.txt /opt
Docker Run 的启动过程
- 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
- 在只读的镜像层上再挂载一层可读可写的容器层
- 从docker网桥给容器分配一个虚拟接口和IP地址
- 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
docker网络模式
Docker 的网络模式
- Host: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。
- Container: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。
- None:该模式关闭了容器的网络功能。
- Bridge:默认为该模式,此模式会为每一个容器分配、设置IP等,并将容器连接到一个docker0虚拟网桥,通过docker0网桥以及iptables nat 表配置与宿主机通信。
- 自定义网络
命令格式:
bash
docker run [--network=网络模式] ....
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。
命令格式:
bash
docker run --network=host ....
container模式
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。
命令格式:
bash
docker run --network=container:容器名或容器ID ....
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,在这个网络模式下的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。
命令格式:
bash
docker run --network=none ....
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。
命令格式:
bash
docker run [--network=bridge] ....
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
命令格式:
bash
#创建自定义网络
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>
docker run --network=<自定义网络模式名> --ip=<自定义容器IP> ....
查看docker网络列表
-
格式:
bashdocker network ls 或 docker network list
资源限制
CPU限制
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
-
格式:
bashdocker run [参数]
-
参数
bash--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
设置多个容器的CPU占用比份额
-
格式:
bashdocker run [参数]
-
参数
bash--cpu-shares=<容器进程最大占用的CPU份额(值为1024的倍数)>
设置容器绑定指定的CPU
-
格式:
bashdocker run [参数]
-
参数
bash
--cpuset-cpus CPUID[,CPUID2,....]
内存限制
设置容器能够使用的内存和swap的上限
-
格式:
bashdocker run [参数]
-
参数
bash-m=<内存值> --memory-swap=<内存和swap的总值> --memory-swap==<0或不设置,表示容器的swap为内存的2倍> --memory-swap==<-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
-
格式:
bashdocker run [参数]
-
参数
bash--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