Docker基本概念和架构

Docker基本概念

什么是容器技术

1. 一种虚拟化的方案
2. 操作系统虚拟化
3. 依赖于linux内核特性：Namespace和Cgroup

•  linux容器技术 VS 虚拟机

虚拟机需要完整的操作系统。需要模拟硬件行为，对内存和cpu损耗相当大 同样配置的服务器，容器能提供更多服务能力，服务更多用户。磁盘占用空间更少，启动更快。容器不容易安装和管理，而docker可以改善这些，使容器安装简单，管理方便。

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什么是docker

1. 将应用程序自动部署到容器
2. 使用GO语言编写的开源引擎

Docker特点

1. 提供简单轻量的建模方式：快，资源利用率高
2. 职责的逻辑分离
3. 快速高效的开发生命周期：在容器中开发，以容器形式交付，缩短产品上线周期
4. 鼓励使用面向服务的架构：单个容器只运行一个应用或者进程，一系列内部互联的容器，使扩展、调试程序变得简单。分布式应用程序模型：高内聚，低耦合，单一任务，在运行过程中容易定位问题

使用Docker做什么

1. 使用docker容器开发、测试、部署服务
2. 创建隔离的运行环境
3. 搭建测试环境
4. 构建Paas设施
5. 提供SaaS应用程序
6. 高性能，超大规模的宿主机部署

Docker基本组成

客户端、守护进程

1. C/S架构
2. 本地/远程

镜像

1. 容器的基石，是一个层叠的只读文件系统
2. Bootfs：引导文件系统，容器启动后，它会移动到内存中，引导文件系统会被卸载
3. Rootls：比如ubuntu,centos，一种或者多种操作系统，只读，联合加载方式，基础镜像
4. Add emac：联合加载方式，在基础镜像上一次加载多个文件系统，对外只能看到一个麻醉中的文件系统会包含低层所有文件和目录，它下面的镜像为副镜像，以此类推到最底部，最底部是基础镜像

容器

1. 通过镜像启动
2. 启动和执行阶段
3. 写时复制
4. 在镜像的最顶层加载一个可写层，初始可写层是空的，当文件系统发生变化的时候，这些变化都会应用到这可写层上，比如：如果修改配置文件，会先从只读层复制到可写层，该文件的只读版本依然存在，但是被可写层的文件副本隐藏。

仓库

1. 公有仓库
2. 私有仓库

Docker容器相关技术

Namespaces命名空间

1. 封装：代码隔离
2. 操作系统：提供系统资源的隔离：进程，文件系统，网络等等，为了实现轻量级虚拟化服务，也就是我们说的容器
3. 五中命名空间

• PID ：进程隔离
• NET：管理网络接口
• IPC：管理跨进程通信访问
• MNT：管理挂载点
• UTS：隔离内核和版本标识

Control group 控制组

cgroups是Linux内核提供的一种机制，这种机制可以根据特定的行为，把一系列系统任务及其子任务整合（或分隔）到按资源划分等级的不同组内，从而为系统资源管理提供一个统一的框架。通俗的来说，cgroups可以限制、记录、隔离进程组所使用的物理资源（包括：CPU、memory、IO等），为容器实现虚拟化提供了基本保证，是构建Docker等一系列虚拟化管理工具的基石。

cgroups的作用

• 资源限制（Resource Limitation）：cgroups可以对进程组使用的资源总额进行限制。如设定应用运行时使用内存的上限，一旦超过这个配额就发出OOM
• 优先级分配（Prioritization）：通过分配的CPU时间片数量及硬盘IO带宽大小，实际上就相当于控制了进程运行的优先级。
• 资源计量：cgroups可以统计系统的资源使用量，如CPU使用时长、内存用量等等，这个功能非常适用于计费
• 资源控制：cgroups可以对进程组执行挂起、恢复等操作。

Namespaces命名空间和Control group 控制组带来的特性

1. 文件系统隔离：每个容器都有自己的root文件系统
2. 进程隔离：每个容器都运行在自己的进程环境中
3. 网络隔离：容器间的虚拟网络接口和IP地址都是分开的
4. 资源隔离和分组：使用Cgroup将CPU和内存之类的资源独立分配给每个Docker容器

Docker安装

1. 环境说明：本地安装VMware+centos7
2. docker安装参考: 
3. 安装命令如下：

#yum update

#yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

#yum-config-manager --add-repo 

#yum-config-manager --enable docker-ce-edge

#yum install docker-ce

#yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

#yum install docker-ce-18.04.0.ce

#systemctl start docker

4. 查看docker的日志

#journalctl -u docker.service

5. 关闭防火墙和网络服务

#systemctl stop firewalld.service #systemctl disable firewalld.service #systemctl stop NetworkManger

Docker基本命

Docker run 命令

•  docker run：创建一个新的容器并运行一个命令

#docker run –help

• 参数说明：
• -a stdin : 指定标准输入输出内容类型，可选STDIN, STDOUT or STDERR
• -d:后台运行容器，并返回容器ID
• -i:以交互模式运行容器，通常与-t同时使用
• -t:为容器重新分配一个伪输入终端，通常与-i同时使用
• --name=”容器名称”：为容器指定一个名称
• --dns 8.8.8.8：指定容器使用的DNS服务器，默认和宿主机一致
• --dns-search 域名 ：指定容器DNS搜索域名，默认和宿主机一致
• -h “mars”:指定容器的hostname
• -e username=”ritchie”:设置环境变量
• --env-file=[]:从指定文件读入环境变量
• -m:设置容器使用内存最大值

Docker start/stop/restart 命令

•  启动一个或者多个已经被停止的容器。停止一个运行中的容器。重启容器。

#docker start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER…]

Docker kill 命令

•  杀掉一个运行中的容器

#docker kill [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER…]

Docker rm 命令

•  docker rm ：删除一个或多少容器

docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...] OPTIONS说明：

• -f :通过SIGKILL信号强制删除一个运行中的容器
• -l :移除容器间的网络连接，而非容器本身
• -v :-v 删除与容器关联的卷

Docker create 命令

•  创建一个新的容器但是不启动它,用法同docker run

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

Docker cp 命令

•  用于容器与主机之间的数据拷贝。

Usage: docker cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|- docker cp [OPTIONS] SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH

Options:

• -a, --archive Archive mode (copy all uid/gid information)
• -L, --follow-link 保持源目标中的链接

本地镜像管理

• docker images :列出本地镜像。
• docker rmi :删除本地一个或多少镜像。
• docker tag :标记本地镜像，将其归入某一仓库。
• docker build :使用Dockerfile创建镜像。
• docker save :将指定镜像保存成 tar 归档文件。
• docker import :从归档文件中创建镜像。
• docker info : 显示 Docker 系统信息，包括镜像和容器数。
• docker version :显示 Docker 版本信息。

Docker sawrm

常用命令

动态增加副本 #docker service scale erp_callcenter_callcentererp_v1=2

a	b	c
1	2	3
4	5	6

def a():  pass