docker容器

南猿北者2024-11-08 23:17

docker 容器

什么是容器?

通俗地讲，容器是镜像的运行实体。镜像是静态的只读文件，而容器带有运行时需要

的可写文件层，并且容器中的进程属于运行状态。即容器运行着真正的应用进程。容器有初建、运行、停止、暂停和删除五种状态。虽然容器的本质是主机上运行的一个进程，但是容器有自己独立的命名空间隔离和资源限制。也就是说，在容器内部，无法看到主机上的进程、环境变量、网络等信息，这是容器与直接运行在主机上进程的本质区别。容器是基于镜像创建的可运行实例，并且单独存在，一个镜像可以创建出多个容器。运行容器化环境时，实际上是在容器内部创建该文件系统的读写副本。 这将添加一个容器层，该层允许修改镜像的整个副本。

容器的生命周期

容器的生命周期是容器可能处于的状态：

created：初建状态

running: 运行状态

stopped：停止状态

paused：暂停状态

deleted：删除状态

各个生命周期转换图如下:

下面我们将结合小汽车启动的例子来讲解这几个状态;

  1. docker create ：创建容器，此时容器处于created状态，不会进入running状态;在小汽车例子中类似于我们插入钥匙，点火，但是小汽车并没有跑起来;
  2. docker run: 创建容器，并立即启动容器，此时容器处于running状态;在小汽车例子中，类似于我们插入钥匙，点火，然后发动发动机，让小汽车跑起来;
  3. docker start: 让容器运行起来(前提是容器已经存在）；
  4. docker stop: 将容器停止起来;在小汽车例子中类似于熄火;
  5. docker kill: 容器在故障（死机）时，执行 kill（断电），容器转入停止状态，这种操作容易丢失数据，除非必要，否则不建议使用;
  6. docker restart: 重启容器，容器转入运行状态；
  7. docker pause: 容器进入暂停状态，类似于小汽车在运行中，突然踩了一脚刹车，并没有熄火;
  8. docker unpause: 取消暂停状态，容器进入运行状态;
  9. docker rm : 删除容器
  10. killed by out-of-memory（因内存不足被终止） ：宿主机内存被耗尽，也被称为 OOM：非计划终止 这时需要杀死最吃内存的容器
  11. container process exitde（异常终止）：出现容器被终止后，将进入 Should restart?选
    择操作：

yes 需要重启，容器执行 start 命令，转为运行状态。

no 不需要重启，容器转为停止状态。
容器OOM：

Docker 在处理 OOM 事件时分为三种情况:

  1. 如果容器中的应用耗尽了主机系统分配给容器的内存限额，就会触发 OOM 事件。例如，在容器当中，部署了一个 web 服务。假设主机分配给此容器的内存上限为 1G，当脚本申请的内存大于 1G 时，此容器就会触发 OOM 事件。而在这种情况下，此容器将会被强制关闭。但需要注意的是，此时关闭容器的并非是 Docker Daemon，而是宿主机操作系统。因为一个容器其实就是一组运行在宿主机操作系统当中的进程，宿主机操作系统通过cgroups 对这组进程设定资源上限，当这些进程申请的资源到达上限时，触发的是宿主机操作系统的内核 OOM 事件，因此最终是由宿主机内核来关闭这些进程.
  2. 如果用户不想关闭这个容器，那么可以选择--oom-kill-disable 来禁用 OOM-Killer。使用此参数时，仍需要注意，如果使用-m 设置了此容器内存上限，那么当容器到达内存资源上限时，主机不会关闭容器，但也不会继续向此容器继续分配资源，此时容器将处于 hung 状态。只需要将最坏的情况封闭在一定范围之内，而不至于蔓延出去。
  3. 如果用户使用了--oom-kill-disable，但也没有使用-m 来设定上限，因而此时此容器将会尽可能多地使用主机内存资源。换言之，主机内存有多大，它就将用多大。
    容器异常退出 :

每个容器内部都存在一个 Init 进程，容器中其他所有进程都是此进程的子进程。运行的容器是因为 Init 进程在运行，如果一个子进程因为某种原因造成了退出，那么其父进程也会同步退出，直至 Init 进程也退出。当 Init 进程退出时，也就代表着此容器被关闭。ocker 目前没有办法知道此时的进程退出属于正常退出还是异常退出。当出现容器关闭情况时，Docker Daemon 会尝试再次重新将此容器由 Stopped 状态转为 Running状态。只有设置了--restart 参数的容器，Docker Daemon 才会去尝试启动，否则容器会保持停止状态。
容器暂停 ：

Docker"剥夺"了此容器的 CPU 资源。而其他资源，如 Memory 资源、Network 资源等还保留未动。如此一来，失去了 CPU 资源的进程，是不会被主机内核系统所调度的，所以此容器就处于"冰封"状态。

容器命令

docker create

语法 ：docker container create [options] image [command] [arg...]
别名 ：docker create
功能 ：基于某个镜像，创建出一个容器，但是并不会启动容器，此时容器处于created状态;
参数 ：

command: 容器启动要执行的命令

-- restart: 在容器退出时，自动重启;

其余参数，大多与docker run一致，可以参考docker run的参数;
注意docker create 没有-d选项!!!
实战 ：

docker start

语法 ：docker container start [options] container [container...]
别名 ：docker start
功能 ：启动一个或多个停止的容器;
参数 ：

-i: 以交互的方式启动容器;

-a: 前台方式启动容器，将容器的日志信息，打印到标准输出，标准错误;
实战 ：

docker run

详细请看这篇博客:
docker run

docker ps

详细请看这篇博客:
docker ps

docker stats

docker stats

docker logs

语法 ：docker container logs [options] container
别名 ：docker logs
功能 ：获取容器的日志信息;
参数 ：

--details: 显示详细的日志信息

-f: 实时追踪日志消息

--tail N: 从末尾开始显示N条日志消息;

--since: 显示自xxx时间以来的日志信息

-t: 显示时间戳
实战 :

docker attach

语法 ：docker container attach
别名 ：docker attach
功能：将本地标准输出、标准输入、标准错误附加到容器上；这里附加的意思，可以理解为绑定，例如:标准输出附加的意思就是："容器内部产生的输出（例如，应用程序的打印语句）将会被发送到宿主机的终端或指定的文件/设备。这样，用户就可以在宿主机上查看容器的输出信息。"其它也是同理;

参数 ：

--sig-proxy：是否将所有信号代理，默认是 true，如果设置为 false，退出的 话不会影响容器，否则退出会导致容器退出。
实战 ：

docker stop

语法 ：docker container stop [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
别名 ：docker stop
功能 ：容器内的主进程将接收SIGTERM，并在宽限期后接收SIGKILL。第一个信号可以用容器的Dockerfile中的STOPSIGNAL指令来改变，或者用--stop-signal选项来改变docker运行。
参数 ：

-t: 在杀死容器之前需要停止几秒

-s: 停止容器用的信号

实战 ：

docker exec

语法 ：docker container exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]
别名 ：docker exec
功能 ：在一个运行的容器中执行命令
参数 ：

-d: 以后台的方式来运行命令；

-i：以交互的方式运行命令，保持stdin打开

-t: 分配一个伪终端

-w: 指定命令执行的工作目录

-e: 设置环境变量

-u: 以指定用户来运行
实战 ：

docker restart

语法 ：docker container restart [options] CONTAINER [CONTAINER...]
别名 ：docker restart
功能 ：重新启动一个或多个容器；
实战 ：

docker kill

语法 ：docker container kill [options] CONTAINER [CONTAINER...]
别名 ：docker kill
功能 ：杀死一个或多个正在运行的容器;
实战 ：

注意: dokcer kill 与docker stop都是停止容器，但是docker kill更加暴力，有可能会造成数据丢失，而docker stop比较温和，在真正终止容器之前，会先停留一段时间，让容器完成一些"停止前的工作"；

docker top

语法 ：docker container top CONTAINER [ps options]
别名 ：docker top
功能 ：查看一个运行的容器中的进程信息;[ps options]这里表示参数支持ps命令的参数，在写的时候不需要带上ps，直接写它的参数即可；
实战 ：

docker container inspect

语法 ：docker container inspect [options] CONTAINER [CONTAINER...]
功能 ：查看一个或多个容器的详细信息
参数 ：

-f: 返回指定值的模板文件

-s：显示总的大小
注意：

docker inspect 会自动检查是容器还是镜像来显示信息;
实战 ：

docker port

语法 ：docker container port CONTAINER [PRIVATE_PORT[/PROTO]]
别名 ：docker port
功能 ：查看容器的端口映射情况或者使用 [PRIVATE_PORT[/PROTO]] 查看指定端口在宿主机上的映射情况
实战 ：

docker cp

语法 ：docker container cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|- docker cp [OPTIONS] SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH
别名 ：docker cp
功能 ：在宿主机和容器之间拷贝文件
实战 ：

docker diff

语法 ：docker container diff CONTAINER
别名 ：docker diff
功能 ：检查对容器文件系统上的文件或目录的更改
解释 :

A: 一个新文件或目录被添加;

D: 一个新文件或目录被删除;

C: 一个新文件或目录被改变;
实战 ：

docker commit

语法 ：docker container commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
别名 ：docker commit
功能 ：根据容器的改变创建一个新的镜像;
参数 ：

-a: 指定镜像作者

-m: 镜像介绍信息；

-c：将dockerfile指令应用于创建的镜像;

-p: 提交期间暂停容器，默认为true，如果不想暂停可以设置为false;
实战 ：

docker pause

语法 ：docker container pause CONTAINER [CONTAINER...]
别名 ：docker pause
功能 ：暂停一个或多个容器里面的所有进程
实战 ：

docker unpause

语法 ：docker container unpause CONTAINER [CONTAINER...]
别名 ：docker unpause
功能 ：取消暂停一个或多个容器内的所有进程
实战 ：

docker rm

docker rm

docker export

语法 ：docker container export [OPTIONS] CONTAINER
别名 ：docker export
功能 ：将容器的文件系统导出为tar包
参数 ：

-o：输出文件，默认stdout
实战 ：

解包的命令是：docker image import / docker import
docker import exportTest.tar exporttest:v1

docker save 和docker export都可以压缩成镜像包，那么一般选择那个比较好？

答：一般选择docker save比较多一点，因为docker export导出来的镜像会有部分元数据丢失:

但是docker save导出来的镜像包是基于镜像的，而docker export是基于容器导出来的，因此容器中做出的修改操作，也会被导出来;

docker wait

语法 ：docker container wait CONTAINER [CONTAINER...]
别名 ：docker wait
功能 ：阻塞等待直到一个或多个容器停止，然后打印它们的退出代码
实战 ：

docker rename

语法 ：docker container rename CONTAINER NEW_NAME
别名 ：docker rename
功能 ：给容器重命名
实战 ：

docker container prune

语法 ：docker container prune [OPTIONS]
功能 ：删除所有停止的容器
参数 ：

-f: 不提示确认信息
实战 ：

docker update

语法 ：docker container update [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
别名 ：docker update
功能 ：更新一个或多个容器的配置信息
参数 ：

--cpus：cpu 数量

--cpuset-cpus :使用哪些 cpu

--memory :内存限制 ￮ --memory-swap：交换内存

--cpu-period :是用来指定容器对 CPU 的使用要在多长时间内做一次重新分配

--cpu-quota：是用来指定在这个周期内，最多可以有多少时间用来跑这个容器
实战 ：

容器操作案例

容器基本操作

  1. 通过nginx镜像文件创建容器：
  2. 查看容器信息
  3. 停止当前容器
  4. 删除容器

容器的状态转移

  1. 创建容器:
  2. 通过docker ps -a我们查看到容器的状态为created:
  3. 通过docker start启动容器;
  4. 通过docker ps -a查看容器状态:
  5. 通过docker stop停止容器:
  6. 重新启动容器，然后使用docker kill杀掉容器:
  7. docker rm -f 强制删除正在运行的容器:

容器交互模式

attached模式
docker container run -p 80:80 nginx

  1. 通过上述方式创建容器，就是 attached 模式，这样容器会在前台运行
  2. 访问服务器网址的时候，每访问一次，命令窗口就会打印一次日志，Docker 容器的日志会实时的展现到窗口并且占用此端口
  3. 如果是在 Linux 服务器上，按 Ctrl+C 就会停止掉 Docker 服务，很容易误操作，所以我们需要一个更好的，更稳定的模式，对应的是 detached 模式
  4. attached 模式仅适用于容器和程序的调试阶段
    detached 模式

在 docker container run -p 80:80 nginx 命令基础上加一个-d 或者--detach选项表示 detached 模式， 即在后台执行

  1. 在后台运行，启动后只显示容器 ID，并且可以输入任何命令
  2. 就算关掉窗口依然继续运行，停止和删除容器都需要使用 shell 命令，减少了很多
    的误操作
  3. 比起 attached 模式更建议使用
    interactive 模式

当我们创建好一个容器之后， 可能需要去容器内部获取一些信息或执行一些命令，就需要进入到交互式模式。例如创建一个 Ubuntu 容器之后，需要到系统里输入各种Shell 命令和系统进行交互就需要进入交互式模式才可以完成.

  1. 创建运行容器并进入到交互模式
    docker container run -it nginx:1-perl bash
  2. 退出交互式模式： 在交互式 shell 中输入 exit

宿主机与容器内容拷贝

  1. 将容器内的index.html文件拷贝到宿主机:
  2. 修改index.html目录中的内容，并拷贝会容器中
  3. 我们来请求一下nginx服务:

    发现nginx的默认界面发生变化，说明本次实验成功!

容器自动删除

  1. 在docker run启动容器的时候，带上--rm 选项:
  2. docker stop停止容器，并查看容器信息:

容器自动重启

容器重启选项如下：

docker run --restart=no [容器名] :默认值不自动重启

docker run --restart=on-failure:3 [容器名] : on-failure 若容器的退出状态非 0，则

docker 自动重启容器，还可以指定重启次数，若超过指定次数未能启动容器则放弃

docker run --restart=always [容器名] :always 容器退出时总是重启

docker run --restart=unless-stopped [容器名] unless-stopped 容器退出时总是重启，

但不考虑 Docker 守护进程启动时就已经停止的容器

如果容器启动时没有设置--restart 参数，则通过下面命令进行更新：

docker update --restart=always [容器名]

  1. 使用docker run启动容器，并且开启自动重启:
  2. 进入容器内部，杀掉1号进程，模拟程序崩溃:

容器日志查看

  1. 运行一个容器

  1. 使用docker logs命令查看日志:

  2. 也可以直接去docker root目录下查看:

  3. 进入containers目录:

  4. 根据要查看的容器的容器id进入对应目录:

  5. 查看"容器id-json.log" 文件

通过这样的办法，我们也可以查看容器日志信息;

综合实战

MySQL容器化安装

  1. 进入dockerHub选取MySQL镜像:
  2. 我们选取最新镜像吧:
  3. 查看一下镜像的详细信息:
  4. 启动mysql镜像:
  5. 进入容器:
  6. 进入mysql服务，并建一张表，在表中写入数据:

  7. Windows客户端远程连接mysql服务:

redis容器化安装

  1. 查看redis镜像:
  2. 拉取所有rediis镜像
  3. 查看redis镜像详细信息:
  4. 启动redis镜像服务:
  5. 进入容器内的redis服务:
  6. 通过其它redis客户端链接到redis容器:

C++ 容器制作

  1. 下载centos镜像:
  2. 启动容器
  3. 将yum源换为国内源(参看中科大源网站)
    参考这篇博客CentOS 8 安装国内、本地YUM源
  4. 下载g++ 和vim
    yum groupinstall "Development Tools"
    yum -y install vim

  5. 编写C++代码:
  6. 编译代码:
  7. 在容器中运行:
  8. 退出容器:
  9. docker start 启动容器:

常见问题:

docker import 和 docker load 有什么区别？

  1. docker save images_name：将一个镜像导出为文件，再使用 docker load 命令将文件导入为一个镜像，会保存该镜像的的所有历史记录。比 docker export 命令导出的文件大，很好理解，因为会保存镜像的所有历史记录。
  2. docker export container_id：将一个容器导出为文件，再使用 dockerimport 命令将容器导入成为一个新的镜像，但是相比 docker save 命令，容器文件会丢失所有元数据和历史记录，仅保存容器当时的状态，相当于虚拟机快照。既可以使用 docker load 命令来导入镜像库存储文件到本地镜像库，也可以使用docker import 命令来导入一个容器快照到本地镜像库
  3. 两者的区别在于容器快照将会丢弃所有的历史记录和元数据信息，而镜像存储文件将保存完整记录，体积也会更大
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