【docker】入门基础和镜像、容器

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• 【docker】入门基础和镜像、容器
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        • [unshare 命名空间隔离](#unshare 命名空间隔离)
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    • 命令
    • • [docker login 登入](#docker login 登入)
      • [docker pull 拉取](#docker pull 拉取)
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      • [docker logout 登出](#docker logout 登出)
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    • 命令
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      • [docker save 镜像保存成tar归档文件](#docker save 镜像保存成tar归档文件)
      • [docker load OPTIONS tar变回镜像](#docker load [OPTIONS ] tar变回镜像)
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      • [docker image prune OPTIONS 删除不需要的镜像](#docker image prune [OPTIONS] 删除不需要的镜像)
      • [docker build](#docker build)
      • [使用docker image inspect + 镜像：查看详细配置信息](#使用docker image inspect + 镜像：查看详细配置信息)
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      • [cat /root/.docker/config.json可以查看连接的是哪个网址](#cat /root/.docker/config.json可以查看连接的是哪个网址)
      • 运行和删除镜像
      • • [docker run -it ma/mytest /bin/bash 运行镜像（如果没有会自动pull）](#docker run -it ma/mytest /bin/bash 运行镜像（如果没有会自动pull）)
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        • [docker rmi 删除镜像](#docker rmi 删除镜像)
    • 离线迁移镜像
    • • [scp mytestv1.0.tar root@127.0.0.1:/data/](#scp mytestv1.0.tar root@127.0.0.1:/data/)
  • [docker 容器](#docker 容器)
  • • 为什么需要容器
    • 容器的生命周期
    • • [created:初建 Created](#created:初建 Created)
      • [running:运行 UP](#running:运行 UP)
      • [stopped:停止 Exited](#stopped:停止 Exited)
      • paused:暂停
      • deleted:删除
    • 命令
    • • [docker create 创建](#docker create 创建)
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      • [docker exec OPTIONS CONTAINER COMMAND ARG ..](#docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG ..])
      • [docker stop 停止容器](#docker stop 停止容器)
      • [docker restart 重启容器](#docker restart 重启容器)
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      • [docker start 启动容器](#docker start 启动容器)
      • [docker top 查看容器中运行的进程信息](#docker top 查看容器中运行的进程信息)
      • [docker stats +容器名 查看容器的资源使用](#docker stats +容器名 查看容器的资源使用)
      • [docker stats 查看容器占用资源](#docker stats 查看容器占用资源)
      • [docker container inspect](#docker container inspect)
      • [docker port](#docker port)
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      • [docker commit 借助容器创建新的镜像](#docker commit 借助容器创建新的镜像)
      • [docker pause 暂停容器](#docker pause 暂停容器)
      • [docker rm 删除容器](#docker rm 删除容器)
      • [docker export 导出容器为tar](#docker export 导出容器为tar)
      • [docker import 从归档文件中创建镜像](#docker import 从归档文件中创建镜像)
      • [docker wait 阻塞运行直到容器停止，然后打印退出代码](#docker wait 阻塞运行直到容器停止，然后打印退出代码)
      • [docker rename 重命名](#docker rename 重命名)
      • [docker container prune 删除所有停止的容器 -f 表示是否不需要确认](#docker container prune 删除所有停止的容器 -f 表示是否不需要确认)
      • [docker update 重新限制内存（一般用）](#docker update 重新限制内存（一般用）)
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    • [docker 批量操作](#docker 批量操作)
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    • • attached前台模式
      • deattached后台模式
      • interactive交互模式
      • 与后台创建的容器交互
    • 容器的自动重启
    • 容器环境变量设置
    • • 容器信息查看
    • 使用容器执行特殊任务
    • 容器镜像导入和导出
    • 制作C++镜像
    • 容器资源更新

【docker】入门基础和镜像、容器

docker基础

namespace隔离

命令

dd

dd if=/dev/zero of=/text.img bs=8k count=1024
dd if=./test.txt of=./test1.txt conv=lcase

mkfs 文件格式化

mkfs -t ext4 [-v详细显示模式] [fs-options参数] /text.img [blocks磁盘块数]

df 查看文件挂载点

df -t ext4 -T -h -a

• -h表示1024进制，-H表示1000进制
• -a表示0block的也看
• -t限制文件系统格式
• -T便是打印出来文件系统格式

mount 加载文件系统到指定挂载点 umount删除

mount [-t vfstype(可以自己推导类型)] [-o options] /test.img ./test

其中options，loop表示当成硬盘分区挂载到系统，ro表示只读，rw表示读写

挂载后就可以把设备当作磁盘使用、作为入口。

++ps:为什么我们删除img文件后，发现对应的文件目录仍然可以进入呢？++

因为Linux文件系统管理时，以inode为单位，挂载的目录和test.img文件指向的都是同一块inode，本质就是硬链接，所以删除test.img后，因为没有删除对应的文件目录，所以磁盘上对应的inode以及数据块不会被删除，只有test.img与inode的映射关系被删除了

unshare 命名空间隔离

# 命令格式unshare [options] program [arguments]
# 样例
unshare -p ./a.out --fork --mount-proc

• options
  • -i ---ipc
  • -m --mount
  • -n --net
  • -p --pid
  • -u --uts 主机名、域名
  • -U --user 用户组、用户id
  • -v --version
• arguments
  • --fork表示执行unshare的进程fork新进程执行unshare，
  • --mount-proc 执行子进程前，把proc目录挂载过去 否则/proc其他进程能看到，进程隔离不彻底

PID隔离

unshare -p --fork --mount-proc /bin/bash 

• -p表示隔离pid

• --fork表示创建新线程执行，如果不添加--fork，就会造成cannot allocate memory，因为没有父进程，被隔离了

• 

• --mount-proc在PID命名空间中重新挂载/proc，讲新的/proc挂载，保证新的进程看不到其他的进程

mount隔离

unshare --mount --fork /bin/bash

cgroup隔离

实现对内存、CPU资源控制

pidstat

监控全部或者指定进程的CPU 内存 IO等信息

## -u cpu
## -r 内存
## -d IO
## -p 指定pid
## -C 指定命令
## m n 每m秒统计一次，共n次
pidstat -r -p All -C stress # 对stress命令下的所有进程的内存查看

stress

压力测试工具

## -c --cpu N 产生N进程循环执行sqrt函数给cpu压力
## -i --io N 产生N个进程一直sync刷新缓冲区给io压力，也会因此给cpu压力
## -m --vm N N个进程一直malloc/free
##		--vm-bytes B 指定内存分配大小
##		--vm-keep 	一直占用内存不动
## -d --hdd N 表示write unlink
##		--hdd-bytes B 指定大小
## -t --timeout N 时间后exit
## -q 不打印信息

查看进程cgroup

cat /etc/*release* # 看机器版本
cat /proc/filesystems | grep cgroup # 查看cgroup版本
cat /proc/cgroups	# 查看支持什么资源被控制
mount | grep cgroup # 查看控制组位置、挂载信息
# cd到对应的挂载目录
mkdir test_memorylimit
ls #查看目录内容

可以修改对应文件内容修改限制，最后向cgroup.proc插入被控制的pid就可以了

---

docker镜像仓库

docker与LXC相似，LXC就是软件容器化技术的具体实现，根据namespace + cgroup + 库的API，docker目标就是：一次封装到处运行，原本除了程序还要std库，但docker目标就是安装完就可以直接运行。

dockers打包后放到仓库，下载时只pull就行

docker vs 虚拟机

封装	disk	cpu	启动速度	应用部署	隔离级别
容器是面向应用的打包，把依赖和程序打包完毕	容器共享内核	资源占用率低	块	从仓库push pull\体系化，自动化	进程级别
虚拟机是打包整个系统	虚拟机保留完整内核	占用率高（用于OS，占CPU、内存）	慢（加载内核）	手动搬运	内核级别

因为docker容器直接操作硬件资源、共享内核，所以资源利用率高、启动快

docker vs JVM

性能	虚拟层面	代码无关性	主机隔离性
docker没有性能损失	OS层	无关	不隔离主机
JVM加载、管理类有性能损失	函数库层	Java、相关	隔离主机

虚拟化：物理->多台逻辑计算机

容器化：OS层虚拟化技术

以上就是对于函数层、OS层、硬件层的虚拟层面对比

版本

• 一开始LXC作为主流的容器化工具，它通过整合 Namespace（实现进程、网络、挂载等隔离）、Cgroups（控制 CPU、内存等资源）、AppArmor/SELinux 等内核能力，为进程打造接近标准 Linux 系统的独立运行环境，相当于 "轻量级虚拟机"，但无需单独内核。

• 2013 年 Docker 诞生时，为快速实现容器的隔离与资源控制，直接将 LXC 作为底层依赖。 Docker 本质是在上层封装了更简洁的命令体系和镜像机制，简化了 LXC 复杂的使用流程，让普通用户能轻松创建和管理容器。

• 但 LXC 的局限性也为后续替代埋下伏笔：一是强依赖 Linux 内核，无法支撑 Docker 的跨平台愿景；二是作为外部组件，Docker 难以对其深度定制，限制了容器生命周期管理和生态扩展的灵活性。

• 随着docker发展，LXC 束缚愈发明显 。Docker 团队在 2014 年发布的 Docker 0.9 版本中，推出了自研的 libcontainer 并将其作为默认容器执行驱动，正式开启对 LXC 的替代。

• libcontainer 有两个核心优势：一方面，它是纯 Go 语言编写的底层库，可直接调用 Linux 内核 API 操作 Namespace、Cgroups 等，无需依赖外部工具链，让 Docker 能深度掌控容器的创建、启动、停止等全生命周期流程；另一方面，它设计之初就考虑了跨平台潜力，目标是适配不同内核，为 Docker 后续拓展场景铺路。

• libcontainer 解决了 Docker 的底层控制问题，但容器生态的碎片化问题逐渐凸显 ------ 不同容器平台的运行时不兼容，阻碍了技术普及。为此，Docker 在 2015 年牵头成立 OCI（开放容器倡议），核心目标是制定统一的容器镜像规范和运行时规范，打破平台壁垒。而 runc 正是基于 libcontainer 演进而来的 OCI 规范参考实现。

• 在后续 Docker 架构拆解中，runc 的定位进一步明确：Docker 将容器生命周期管理功能拆分出 containerd，runc 则专门负责容器的创建执行 ------containerd 会先将 Docker 镜像转换为符合 OCI 标准的 Bundle 格式，再调用 runc 与内核交互完成容器启动，启动后 runc 进程便退出，由 containerd - shim 接管容器进程，保障 Docker 守护进程升级时容器不中断（本质是让容器的运行生命周期与 Docker 守护进程的生命周期解耦 ------ 即使重启或升级 dockerd，已经启动的容器仍能持续运行，不会随 dockerd 停止而终止。）。

镜像仓库

开发者可以通过push将docker上传到私有仓库中，开发、测试、预发布、生产环境就可以通过pull从仓库拉取docker完成部署，如果有bug就再由开发者push，再pull

常见的私有仓库（免费的）：Harbor、Nexus。这两个都有界面

命令

docker login 登入

docker login -u lpx
# 回显输入密码

docker pull 拉取

ps: docker的pull和push都会有校验功能，默认是关闭的，只需要知道有这个东西就行。

命令使用：

docker pull [options] NAME [:TAG|@DIGEST] 

options : -a表示下载所有。比如：

docker pull nginx # 只会下载nginx的最新的版本
docker pull -a nginx # 会把nginx的所有的镜像版本全部下载下来

NAME : 表示仓库的名称

:TAG\|@DIGEST : 表示可以通过标签号或者使用digest来获取对应版本

如果本地有相同镜像、会取一个别名，而不是再存一遍，能够节省空间

docker push 推送

docker push [options] NAME [:TAG] # NAME 要求与库的name相同

docker tag 打标签

docker tag nginx:v1.23.4 lpx/test_nginx:v1.23.4

打完标签后可以推送了

docker push lpx/test_nginx:v1.23.4 
docker push -a lpx/test_nginx # 表示把所有的版本都推送

docker images 查看images信息

使用模板：

docker images [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]]

样例：

docker image ls # 查看本地有什么image，并且会显示ID、大小等信息
docker images # 和docker image ls等价
docker images -a # 可以把中间层显示出来
docker images -q # 镜像id
# -f可以进行筛选 --format可以选择打印形式，还可以使用go语法规定格式
# --no-trunc # 显示完整的镜像id
docker image inspect nginx:v1.23.4 # 可以查看更详细的信息，当然，标签可以换成DIGEST

docker search 查找镜像

使用模板：

docker search [OPTIONS] TERM

样例：

docker search -f starts=10 nginx # 大于10
docker search -f before=nginx:v1.23.4 # 比一个版本创建更早
# --no-trunc 表示不截断，显示完整的镜像id 

docker logout 登出

docker logout [SERRVER] # SERVER输入站点的名称，可以退出对应站点。默认是dockerhub

尝试镜像运行nginx

nginx安装与卸载

卸载：

# kill 对应pid
dpkg -l nginx
apt --purge autoremove nginx # 干净的删除

安装： 就是apt

启动：

systemctl restart nginx 
systemctl stop nginx

配置：

ls /etc/nginx/ # 有个nginx.conf配置文件，http有个include 表示头文件包。找到对应头文件，有个server，会显示监听湍口，root ...会表示默认路径，修改为/usr/share/nginx/html。然后nginx -s reload 然后会发现浏览器首页修改了

docker run 创建容器并运行一个命令

语法：

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

参数：

-d 后台运行
-i 交互模式使用
-t 形成伪终端，通常和-i一起使用
-P 随机端口映射
-p 主机端口:容器端口 指定端口映射 
--name="nginx-lb" 为容器指定一个名称
-h 给容器起一个hostname
-e 指定环境变量，比如设置标志位表示是生产环境、测试环境、上线环境
--cpuset-cpus=0 限制cpu，在能在0号CPU运行	
-m 设置内存最大值
--link=[] 可以连接到另一个容器，就可以通过名字访问到另一个容器了，这个名字是--name设置的name.这个连接不是双向的，是单向的，单向ping通
--rm 容器退出后自动删除容器

别名：

docker container run

查看容器：

docker ps # 查看运行的容器，还有可以查看运行命令、状态、NAME 
docekr ps -a # 查看所有容器，包括已经退出的

如果我们使用docker run跑centos，不带有参数，会直接挂掉，这是因为/bin/bash 在非交互模式下会立即退出，而默认命令就是/bin/bash

docker ps

• -a
• -f 根据条件筛选
• --format 模板格式
• -s 把容器占用的空间也会打印出来

busybox

基本的工具安装包

卸载：

apt --purge autoremove busybox

docker 镜像

设计原因

• 解决在++我机器能跑++的问题
  • 保证环境一致性
  • 将应用及其依赖打包成镜像
  • 在任何支持 Docker 的环境运行
• 镜像设计的优势
  • 镜像 = 多个只读层（layers）堆叠
  • 共享

命令

docker rmi删除镜像

docker rmi + IMAGE ID

docker rmi + NAME:TAG

• 如果有一个镜像正在运行、然后exit退出，此时使用docker rmi发现不能删除，需要使用-f强制删除。

• 如果不希望强制删除：

  docker rm NAME:TAG# 先删除容器
  docker rmi + NAME:TAG # 然后删除镜像

docker save 镜像保存成tar归档文件

docker save -o mybusybox.tar busybox:1.36.0 # 把 docker images查找到的镜像编程tar归档文件

docker load OPTIONS tar变回镜像

docker load -i mybustbox.tar # 使用docker images就会发现多出来一个镜像了
# -q选项表示精简命令，不打印出来加载信息

docker history OPTIONS IMAGE 查看中间层

# 别名 docker image history
# -H 日期和大小用人易读的方式打印
# --no-trunc 不产生截断
# -q 只显示镜像id

docker image prune OPTIONS 删除不需要的镜像

docker image prune -a # 只要没有被加载成为容器，全部清理掉镜像

docker build

/var/lib/docker/ 这是docker的驱动目录。里面会记录对应的对象列表在json里，

使用docker image inspect + 镜像：查看详细配置信息

docker histoy 查看layers

docker history busybox:1.23.4

除此之外，还可以使用官网查看

docker push -a 上传所有版本

docker push busybox -a

cat /root/.docker/config.json可以查看连接的是哪个网址

运行和删除镜像

docker run -it ma/mytest /bin/bash 运行镜像（如果没有会自动pull）

docker rm 删除容器

docker rmi 删除镜像

离线迁移镜像

scp mytestv1.0.tar root@127.0.0.1:/data/

参数解释 ：

scp 表示使用ssh来传输

root... 表示目标主机的地址

docker 容器

容器就类似实例化好的对象，镜像就是类。容器和容器之间有隔离、也有资源限制。容器本质就是一个进程，不过每个进程间互相隔离

为什么需要容器

本身就是虚拟化和容器化的技术

• 资源利用率高：ubuntu\centos，如果两个环境都要，本来需要两个服务器，现在只需要一个服务器就行了

• 环境标准化：借助镜像实现环境标准化

• 资源弹性伸缩，保证一个容器的资源固定、资源隔离，所以在做资源弹性伸缩的时候就会很方便

• 不同语言可以一起开发

• 沙箱安全：即使容器挂掉了，但是服务器没问题

• 容器相比虚拟机更快，不用加载内核

• 维护和扩展容易，便于团队之间进行共享

容器的生命周期

created:初建 Created

running:运行 UP

stopped:停止 Exited

容器exit停止运行，或者OOM被系统杀掉。如果希望重新启动就进入running，否则进入stopped

paused:暂停

deleted:删除

命令

docker create 创建

只是创建容器，但不会运行

语法：

docker create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

参数：

-d 后台运行
-i 交互模式使用
-t 形成伪终端，通常和-i一起使用
-P 随机端口映射
-p 主机端口:容器端口 指定端口映射 
--name="nginx-lb" 为容器指定一个名称
-h 给容器起一个hostname
-e 指定环境变量，比如设置标志位表示是生产环境、测试环境、上线环境
--cpuset-cpus=0 限制cpu，在能在0号CPU运行	
-m 设置内存最大值
--link=[] 可以连接到另一个容器，就可以通过名字访问到另一个容器了，这个名字是--name设置的name.这个连接不是双向的，是单向的，单向ping通
--rm 容器退出后自动删除容器

docker logs 日志

查看容器日志

docker logs [OPTIONS] CONTAINER

参数：

-f 实时查看日志

--since: 显示某个开始时间的所有日志

-t 显示时间戳

-n 查看前几条日志

-nf一起用，就可以实时查看、打印前几条日志

# 把日志重定向
docker logs mynginxx031 > info.log 2>err.log
# 或者查看对应日志文件的json内容

docker attach OPTIONS CONTAINER

• 附加到已存在的容器（容器必须正在运行），这点和docker run -d不一样

• 连接到容器的 stdin/stdout/stderr

样例：

docker attach mubits

参数：

 --sig-proxy=false 拦截信号，不会因为docker attach退出导致容器退出

docker exec OPTIONS CONTAINER COMMAND ARG ...

参数：

-d 后台运行
-i 交互模式使用
-t 形成伪终端，通常和-i一起使用
-P 随机端口映射
-p 主机端口:容器端口 指定端口映射 
--name="nginx-lb" 为容器指定一个名称
-h 给容器起一个hostname
-e 指定环境变量，比如设置标志位表示是生产环境、测试环境、上线环境
--cpuset-cpus=0 限制cpu，在能在0号CPU运行	
-m 设置内存最大值
--link=[] 可以连接到另一个容器，就可以通过名字访问到另一个容器了，这个名字是--name设置的name.这个连接不是双向的，是单向的，单向ping通
--rm 容器退出后自动删除容器

docker stop 停止容器

发送的SIGTERM信号，优雅的shutdown，会打印日志和保存信息

docker restart 重启容器

-s可以传递信号eg：docker restart -9 dev-server

docker kill

发送SIGKILL信号，什么日志都不会打印

docker start 启动容器

docker top 查看容器中运行的进程信息

相当于ps ，但是因为你不是查看本机的进程的状态，而是查看容器内进程的状态，所以可以使用docker top + 容器名即可查看容器进程状态。参数和ps参数一样

docker stats +容器名 查看容器的资源使用

docker stats 查看容器占用资源

如果什么参数都不带，会实时刷新CPU、内存、网络IO

# -a打印出来所有容器，包括未运行的
# --no-stream打印当前监控快照
# --no-trunc不截断

docker container inspect

docker inspect + 容器名

docker port

docekr port myweb 80 # 80表示过滤，查看80端口的映射关系。删除80表示查看所有端口和宿主机的映射关系

docker cp

docker diff + 容器名

查看容器镜像和容器文件差异

A表示添加

C表示修改

D表示删除

docker commit 借助容器创建新的镜像

docker commit myimg myimg:v1.0

-a 作者 # 然后可以docker inspect查看作者

-c 可以修改启动指令
# -c 'CMD' ["tail","-f","/etc/hosts"]
# 使用docker Cmd可以查看变化了
# 使用docker logs 发现日志也不一样

-m 说明文字 # 

-p 暂停

docker pause 暂停容器

docker unpause

docker rm 删除容器

-f 表示强制删除运行的容器

docker export 导出容器为tar

导出容器内容为tar文件，，-o参数表示写入到哪个文件

docker import 从归档文件中创建镜像

save 会携带原数据信息，但是export不会：

• 仅保存当前文件系统

• 导出结果是一个扁平的文件系统

所以需要使用参数来指定数据内容

docker import -c 'CMD ["nginx","-g","deamon off;"]' -m "create by bit" myweb.tar myweb:v2.0
 # 此时使用docker 

docker wait 阻塞运行直到容器停止，然后打印退出代码

docker rename 重命名

docker rename container_name new_name

docker container prune 删除所有停止的容器 -f 表示是否不需要确认

docker update 重新限制内存（一般用）

-m 500m myweb

docker ps 容器的批量搜索

-f name=mynginx
-f status=running
-f satus=exited
-f ancestor=nginx:1.23.4
-a # 退出的容器也会显示出来

docker 批量操作

docker ps -ap -f ... 完成筛选并且打印出来id

然后就可以根据id完成批量操作

容器交互模式

attached前台模式

所有的日志都会打印到控制台，通常调试使用

创建方法 ：docker run --name mynginx -p 8081:60 mynginx:v1.0 不用-d选项

deattached后台模式

docker run的时候带有-d，上线模式比较多，如果需要命令交互，使用docker exec完成交互

interactive交互模式

就是执行/bin/bash进程，带有-it参数

与后台创建的容器交互

先创建一个后台容器运行，然后

docker exec -it mynginx bash

此时，如果退出交互模式，容器不会退出！

容器的自动重启

--rm 可以完成自动删除

四种策略：

docker run -d --name mynginx -p 8081:31 --restart=always nginx:v1.0 # --restart=always可以永远重启
# docker container inspect 此时查看Restart字段 ，可以查看状态
docker run --restart=no # 不重启
# unless-stopped [容器名] unless-stopped 容器退出时总是重启，但不考虑docker守护进程重启时就停止的容器
# --restart=on-failure:3 [容器名]如果容器的状态非0，自动重启，还可以指定重启次数，如果指定次数未能启动就放弃
docker update --restart=always [容器名]

对于stop指令停止的，都不会重启

容器环境变量设置

-e 设置环境变量
--env-file=./myenv # 使用文件
在docker run时可以完成环境变量设置

容器信息查看

可以看到环境变量、创建时间，使用docker inspect

使用容器执行特殊任务

宿主机没有环境，希望借助容器工具包执行对应任务

docker run --rm --net host  busybox config # --net表示使用宿主机
docker run --rm busybox ping 127.0.0.1

容器镜像导入和导出

docker export -o mynginx.tar mynginx:v1.0 # 不会把参数带出去
docker import mynginx.tar mynginx:v0.1

制作C++镜像

docker pull centos:7
docker run -it --name mycpp centos:7 bash
# 进入centos:7后，应该先配置软件源，方便下载gcc
# 然后下载gcc,就可以正常编写运行代码了

容器资源更新

内存：

docker pull java:8
docker run -it --name myjava java:8 bash
docker update -m 200m --memory-swap 200m # 这里--memory-swap表示交换内存的大小，默认是无限大的交换内存上限。如果-m太小，会提示已经占用的内存比10m多，不允许修改。如果交换内存大小和要求的物理内存大小相同，表示不允许使用交换内存

CPU:

docker run -it --name myjava java:8 bash
dd if=/dev/zero of=/dev/null & # 此时没有IO，占用cpu。
docker update --help # 查看命令
docker update --cpu-period 10000 --cpu-quota 1000 # 限制占用比例：10000中的1000

docker run的时候就可以对内存和资源限制