Docker是什麼?

Docker是什麼?

Docker是一個虛擬環境容器,可以將你的開發環境、代碼、配置文件等一併打包到這個容器中,併發布和應用到任意平台中。比如,你在本地用Python開髮網站後台,開發測試完成後,就可以將Python3及其依賴包、Flask及其各種插件、Mysql、Nginx等打包到一個容器中,然後部署到任意你想部署到的環境。

Docker官方文檔比較全,建議有能力的讀一下官方文檔

Docker的三個概念

  1. 鏡像(Image):類似於虛擬機中的鏡像,是一個包含有文件系統的面向Docker引擎的只讀模板。任何應用程序運行都需要環境,而鏡像就是用來提供這種運行環境的。例如一個Ubuntu鏡像就是一個包含Ubuntu操作系統環境的模板,同理在該鏡像上裝上Apache軟體,就可以稱為Apache鏡像。
  2. 容器(Container):類似於一個輕量級的沙盒,可以將其看作一個極簡的Linux系統環境(包括root許可權、進程空間、用戶空間和網路空間等),以及運行在其中的應用程序。Docker引擎利用容器來運行、隔離各個應用。容器是鏡像創建的應用實例,可以創建、啟動、停止、刪除容器,各個容器之間是是相互隔離的,互不影響。注意:鏡像本身是只讀的,容器從鏡像啟動時,Docker在鏡像的上層創建一個可寫層,鏡像本身不變。
  3. 倉庫(Repository):類似於代碼倉庫,這裡是鏡像倉庫,是Docker用來集中存放鏡像文件的地方。注意與註冊伺服器(Registry)的區別:註冊伺服器是存放倉庫的地方,一般會有多個倉庫;而倉庫是存放鏡像的地方,一般每個倉庫存放一類鏡像,每個鏡像利用tag進行區分,比如Ubuntu倉庫存放有多個版本(12.04、14.04等)的Ubuntu鏡像。

Docker的安裝和卸載

Docker可以安裝在Windows、Linux、Mac等各個平台上。具體可以查看文檔Install Docker。安裝完成之後,可以查看Docker的版本訊息:

[root@xxx ~]# docker version
Client:
 Version:      1.12.3
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.3
 Git commit:   6b644ec
 Built:
 OS/Arch:      linux/amd64

Server:
 Version:      1.12.3
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.3
 Git commit:   6b644ec
 Built:
 OS/Arch:      linux/amd64

查看Docker的幫助訊息:# docker --help。各種命令的用法也不再贅述,後邊用到哪些命令時會作出一定的解釋。

Docker中關於鏡像的基本操作

安裝完Docker引擎之後,就可以對鏡像進行基本的操作了。

我們從官方註冊伺服器(https://hub.docker.com)的倉庫中pull下CentOS的鏡像,前邊說過,每個倉庫會有多個鏡像,用tag標示,如果不加tag,默認使用latest鏡像:

[root@xxx ~]# docker search centos    # 查看centos鏡像是否存在
[root@xxx ~]# docker pull centos    # 利用pull命令獲取鏡像
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/centos
08d48e6f1cff: Pull complete
Digest: sha256:b2f9d1c0ff5f87a4743104d099a3d561002ac500db1b9bfa02a783a46e0d366c
Status: Downloaded newer image for centos:latest

[root@xxx ~]# docker images    # 查看當前系統中的images訊息
REPOSITORY      TAG            IMAGE ID       CREATED        SIZE
centos          latest         0584b3d2cf6d   9 days ago     196.5 MB

以上是下載一個已有鏡像,此外有兩種方法可以幫助你新建自有鏡像。

(1)利用鏡像啟動一個容器後進行修改 ==> 利用commit提交更新后的副本

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash    # 啟動一個容器
[root@72f1a8a0e394 /]#    # 這裡命令行形式變了,表示已經進入了一個新環境
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version    # 此時的容器中沒有git
bash: git: command not found
[root@72f1a8a0e394 /]# yum install git    # 利用yum安裝git
......
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version   # 此時的容器中已經裝有git了
git version 1.8.3.1

此時利用exit退出該容器,然後查看docker中運行的程序(容器):

[root@xxx ~]# docker ps -a
CONTAINER ID  IMAGE    COMMAND      CREATED   STATUS   PORTS    NAMES
72f1a8a0e394  centos:latest "/bin/bash"  9 minutes ago   Exited (0) 3 minutes ago      angry_hodgkin

這裡將容器轉化為一個鏡像,即執行commit操作,完成後可使用docker images查看:

[root@xxx ~]# docker commit -m "centos with git" -a "qixianhu" 72f1a8a0e394 xianhu/centos:git

[root@xxx ~]# docker images
REPOSITORY       TAG    IMAGE ID         CREATED             SIZE
xianhu/centos    git    52166e4475ed     5 seconds ago       358.1 MB
centos           latest 0584b3d2cf6d     9 days ago          196.5 MB

其中,-m指定說明訊息;-a指定用戶訊息;72f1a8a0e394代表容器的id;xianhu/centos:git指定目標鏡像的用戶名、倉庫名和 tag 訊息。注意這裡的用戶名xianhu,後邊會用到。

此時Docker引擎中就有了我們新建的鏡像xianhu/centos:git,此鏡像和原有的CentOS鏡像區別在於多了個Git工具。此時我們利用新鏡像創建的容器,本身就自帶git了。

[root@xxx ~]# docker run -it xianhu/centos:git /bin/bash
[root@520afc596c51 /]# git --version
git version 1.8.3.1

利用exit退出容器。注意此時Docker引擎中就有了兩個容器,可使用docker ps -a查看。

(2)利用Dockerfile創建鏡像

Dockerfile可以理解為一種配置文件,用來告訴docker build命令應該執行哪些操作。一個簡易的Dockerfile文件如下所示,官方說明:Dockerfile reference

# 說明該鏡像以哪個鏡像為基礎
FROM centos:latest

# 構建者的基本訊息
MAINTAINER xianhu

# 在build這個鏡像時執行的操作
RUN yum update
RUN yum install -y git

# 拷貝本地文件到鏡像中
COPY ./* /usr/share/gitdir/

有了Dockerfile之後,就可以利用build命令構建鏡像了:

[root@xxx ~]# docker build -t="xianhu/centos:gitdir" .

其中-t用來指定新鏡像的用戶訊息、tag等。最後的點表示在當前目錄尋找Dockerfile。

構建完成之後,同樣可以使用docker images命令查看:

[root@xxx ~]# docker images
REPOSITORY        TAG       IMAGE ID      CREATED            SIZE
xianhu/centos     gitdir    0749ecbca587  34 minutes ago     359.7 MB
xianhu/centos     git       52166e4475ed  About an hour ago  358.1 MB
centos            latest    0584b3d2cf6d  9 days ago         196.5 MB

以上就是構建自己鏡像的兩種方法。其中也涉及到了容器的一些操作。如果想刪除容器或者鏡像,可以使用rm命令,注意:刪除鏡像前必須先刪除以此鏡像為基礎的容器。

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker rmi image_name/image_id

鏡像其他操作指令:

[root@xxx ~]# docker save -o centos.tar xianhu/centos:git    # 保存鏡像, -o也可以是--output
[root@xxx ~]# docker load -i centos.tar    # 載入鏡像, -i也可以是--input

Docker中關於容器的基本操作

在前邊鏡像的章節中,我們已經看到了如何基於鏡像啟動一個容器,即docker run操作。

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash

這裡-it是兩個參數:-i和-t。前者表示打開並保持stdout,後者表示分配一個終端(pseudo-tty)。此時如果使用exit退出,則容器的狀態處於Exit,而不是後台運行。如果想讓容器一直運行,而不是停止,可以使用快速鍵 ctrl+p ctrl+q 退出,此時容器的狀態為Up。

除了這兩個參數之外,run命令還有很多其他參數。其中比較有用的是-d後台運行:

[root@xxx ~]# docker run centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"
[root@xxx ~]# docker run -d centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"

這裡第二條命令使用了-d參數,使這個容器處於後台運行的狀態,不會對當前終端產生任何輸出,所有的stdout都輸出到log,可以使用docker logs container_name/container_id查看。

啟動、停止、重啟容器命令:

[root@xxx ~]# docker start container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker stop container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker restart container_name/container_id

後台啟動一個容器后,如果想進入到這個容器,可以使用attach命令:

[root@xxx ~]# docker attach container_name/container_id

刪除容器的命令前邊已經提到過了:

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id

Docker中關於倉庫的基本操作

Docker官方維護了一個DockerHub的公共倉庫,裡邊包含有很多平時用的較多的鏡像。除了從上邊下載鏡像之外,我們也可以將自己自定義的鏡像發布(push)到DockerHub上。

在鏡像操作章節中,我們新建了一個xianhu/centos:git鏡像。

(1)訪問https://hub.docker.com/,如果沒有賬號,需要先註冊一個。

(2)利用命令docker login登錄DockerHub,輸入用戶名、密碼即可登錄成功:

[root@xxx ~]# docker login
Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username: xianhu
Password:
Login Succeeded

(3)將本地的鏡像推送到DockerHub上,這裡的xianhu要和登錄時的username一致:

[root@xxx ~]# docker push xianhu/centos:git    # 成功推送
[root@xxx ~]# docker push xxx/centos:git    # 失敗
The push refers to a repository [docker.io/xxx/centos]
unauthorized: authentication required

(4)以後別人就可以從你的倉庫中下載合適的鏡像了。

[root@xxx ~]# docker pull xianhu/centos:git

對應于鏡像的兩種創建方法,鏡像的更新也有兩種:

  • 創建容器之後做更改,之後commit生成鏡像,然後push到倉庫中。
  • 更新Dockerfile。在工作時一般建議這種方式,更簡潔明了。

這裡再一次回顧一下三個重要的概念:鏡像、容器、倉庫:

從倉庫(一般為DockerHub)下載(pull)一個鏡像,Docker執行run方法得到一個容器,用戶在容器里執行各種操作。Docker執行commit方法將一個容器轉化為鏡像。Docker利用login、push等命令將本地鏡像推送(push)到倉庫。其他機器或伺服器上就可以使用該鏡像去生成容器,進而運行相應的應用程序了。

利用Docker創建一個用於Flask開發的Python環境

上邊已經解釋和練習了Docker的基本操作命令,下邊以實例的形式完整走一遍流程。

我們創建一個用於Flask開發的Python環境,包含Git、Python3、Flask以及其他依賴包等。

完整命令如下:

[root@xxx ~]# docker pull centos
[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash
# 此時進入容器,安裝Python3、Git、Flask及其依賴包等,安裝完成後exit退出
[root@xxx ~]# docker commit -m "Flask" -a "xianhu" container_id xianhu/flask:v1
[root@xxx ~]# docker push xianhu/flask:v1

Docker的功能和特性還有很多,各種運行命令、參數等也都有待學習和練習,比如如何管理數據、如何管理網路、如何互相配合工作、如何編寫更專業的Dockerfile等。本文先入門為主,以後有時間再慢慢更新關於Docker的知識。