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Docker入门教程

程序员文章站 2022-06-17 08:47:13
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安装好Docker后，记得手动启动一下：$ sudo systemctl start docker，接下来本文介绍了docker的一些常用指令。

1 仓库

仓库（Repository）是集中存放镜像的地方。以下介绍一下 Docker Hub。当然不止 docker hub，只是远程的服务商不一样，操作都是一样的。

1.1 Docker Hub

目前 Docker 官方维护了一个公共仓库 Docker Hub 。
大部分需求都可以通过在 Docker Hub 中直接下载镜像来实现。

  • 注册
    在 https://hub.docker.com 免费注册一个 Docker 账号。
  • 登录
    登录需要输入用户名和密码，登录成功后，我们就可以从 docker hub 上拉取自己账号下的全部镜像。
$ docker login
  • 退出
    退出 docker hub 可以使用以下命令：
$ docker logout
  • 拉取镜像
    你可以通过 docker search 命令来查找官方仓库中的镜像，并利用 docker pull 命令来将它下载到本地。
    以 ubuntu 为关键词进行搜索：
$ docker search ubuntu

使用 docker pull 将官方 ubuntu 镜像下载到本地：

$ docker pull ubuntu
  • 推送镜像
    用户登录后，可以通过 docker push 命令将自己的镜像推送到 Docker Hub。
    以下命令中的 username 请替换为你的 Docker 账号用户名。
$ docker tag ubuntu username/ubuntu
$ docker image ls

2 镜像

2.1 查找镜像

  • 可以从 Docker Hub 网站来搜索镜像。
  • 也可以使用 docker search 命令来搜索镜像。

2.2 获取镜像

可以使用 docker pull 命令来载入 ubuntu 镜像：

$ docker pull ubuntu

2.3 列出镜像列表

可以使用 docker images 来列出本地主机上的镜像。
选项说明:

  • REPOSITORY：表示镜像的仓库源
  • TAG：镜像的标签
  • IMAGE ID：镜像ID
  • CREATED：镜像创建时间
  • SIZE：镜像大小

同一仓库源可以有多个 TAG，代表这个仓库源的不同个版本，如 ubuntu 仓库源里，有 15.10、14.04 等多个不同的版本，我们使用 REPOSITORY:TAG 来定义不同的镜像。

2.4 创建镜像

从 docker 镜像仓库中下载的镜像不能满足我们的需求时，我们可以通过以下两种方式对镜像进行更改。

  • 从已经创建的容器中更新镜像，并且提交这个镜像
  • 使用 Dockerfile 指令来创建一个新的镜像

2.4.1 更新镜像

更新镜像之前，我们需要使用镜像来创建一个容器。

$ docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash
[email protected]:/#

在运行的容器内使用 apt-get update 命令进行更新。
在完成操作之后，输入 exit 命令来退出这个容器。
此时 ID 为 e218edb10161 的容器，是按我们的需求更改的容器。我们可以通过命令 docker commit 来提交容器副本。

$ docker commit -m="has update" -a="runoob" e218edb10161 ~/Docker/ubuntu:v2
sha256:70bf1840fd7c0d2d8ef0a42a817eb29f854c1af8f7c59fc03ac7bdee9545aff8

参数说明：

  • -m: 提交的描述信息
  • -a: 指定镜像作者
  • e218edb10161：容器 ID
  • ~/Docker/ubuntu:v2: 指定要创建的目标镜像名

2.4.2 构建镜像

使用命令 docker build ， 从零开始来创建一个新的镜像。首先需要创建一个 Dockerfile 文件，其中包含一组指令来告诉 Docker 如何构建我们的镜像。

$ cat Dockerfile

FROM centos:6.7
MAINTAINER Fisher “[email protected]”
RUN /bin/echo ‘root:123456’ |chpasswd
RUN useradd runoob
RUN /bin/echo ‘runoob:123456’ |chpasswd
RUN /bin/echo -e "LANG=“en_US.UTF-8"” >/etc/default/local
EXPOSE 22
EXPOSE 80
CMD /usr/sbin/sshd -D

  • 每一个指令都会在镜像上创建一个新的层，每一个指令的前缀都必须是大写的。
  • 第一条FROM，指定使用哪个镜像源
  • RUN 指令告诉docker在镜像内执行命令，安装了什么

然后，我们使用 Dockerfile 文件，通过 docker build 命令来构建一个镜像。

$ docker build -t runoob/centos:6.7 .
Sending build context to Docker daemon 17.92 kB
Step 1 : FROM centos:6.7
 ---> d95b5ca17cc3
Step 2 : MAINTAINER Fisher "[email protected]"
 ---> Using cache
 ---> 0c92299c6f03
Step 3 : RUN /bin/echo 'root:123456' |chpasswd
 ---> Using cache
 ---> 0397ce2fbd0a
Step 4 : RUN useradd runoob
......

参数说明：

  • -t ：指定要创建的目标镜像名
  • . ：Dockerfile 文件所在目录，可以指定Dockerfile 的绝对路径

2.5 设置镜像标签

可以使用 docker tag 命令，为镜像添加一个新的标签。

$ docker tag 860c279d2fec runoob/centos:dev
  • docker tag 镜像ID，这里是 860c279d2fec ,用户名称、镜像源名(repository name)和新的标签名(tag)。

2.6 删除镜像

镜像删除使用 docker rmi 命令，比如我们删除 hello-world 镜像：

$ docker rmi hello-world

3 容器

3.1 运行交互式的容器

$ docker run -it ubuntu /bin/bash

参数说明：

  • -t: 在新容器内指定一个伪终端或终端。
  • -i: 允许你对容器内的标准输入 (STDIN) 进行交互。
  • -d: 参数默认不会进入容器，想要进入容器需要使用指令 docker exec（下面会介绍到）。
  • -P: 将容器内部使用的网络端口映射到我们使用的主机上。我们也可以通过 -p 参数来设置不一样的端口：
    docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py

3.2 容器命名

创建一个容器的时候，docker 会自动对它进行命名。另外，我们也可以使用 --name 标识来命名容器，例如：

$  docker run -d -P --name runoob training/webapp python app.py

3.3 进入容器

在使用 -d 参数时，容器启动后会进入后台。此时想要进入容器，可以通过以下指令进入：

  • docker attach
  • docker exec：推荐大家使用 docker exec 命令，因为此退出容器终端，不会导致容器的停止：
    docker exec -it 243c32535da7 /bin/bash

3.4 列出容器

$ docker ps

选项说明:

  • CONTAINER ID: 容器 ID。
  • IMAGE: 使用的镜像。
  • COMMAND: 启动容器时运行的命令。
  • CREATED: 容器的创建时间。
  • STATUS: 容器状态。
    状态有7种：
    • created（已创建）
    • restarting（重启中）
    • running（运行中）
    • removing（迁移中）
    • paused（暂停）
    • exited（停止）
    • dead（死亡）
  • PORTS: 容器的端口信息和使用的连接类型（tcp\udp）。
    通过 docker ps 命令可以查看到容器的端口映射，docker 还提供了另一个快捷方式 docker port，使用 docker port 可以查看指定 （ID 或者名字）容器的某个确定端口映射到宿主机的端口号。
  • NAMES: 自动分配的容器名称。

3.5 查看容器内的标准输出

$ docker logs -f <容器 ID>
  • -f: 让 docker logs 像使用 tail -f 一样来输出容器内部的标准输出。

3.6 停止容器

$ docker stop <容器 ID>

3.7 导入容器

可以使用 docker import 从容器快照文件中再导入为镜像，以下实例将快照文件 ubuntu.tar 导入到镜像 test/ubuntu:v1:

$ cat docker/ubuntu.tar | docker import - test/ubuntu:v1

此外，也可以通过指定 URL 或者某个目录来导入，例如：

$ docker import http://example.com/exampleimage.tgz example/imagerepo

3.8 导出容器

如果要导出本地某个容器，可以使用 docker export 命令。

$ docker export 1e560fca3906 > ubuntu.tar

3.9 容器文件导入导出

从主机复制到容器

sudo docker cp host_path containerID:container_path

从容器复制到主机

sudo docker cp containerID:container_path host_path

3.10 删除容器

删除容器使用 docker rm 命令：

$ docker rm -f 1e560fca3906

4 容器连接

4.1 网络端口映射

$ docker run -p

可以使用-P 或 -p 标识来指定容器端口绑定到主机端口。
两种方式的区别是:

  • -P :是容器内部端口随机映射到主机的高端口。
  • -p : 是容器内部端口绑定到指定的主机端口。
    另外，我们可以指定容器绑定的网络地址，比如绑定 127.0.0.1。
$ docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 training/webapp python app.py

这样我们就可以通过访问 127.0.0.1:5001 来访问容器的 5000 端口。
上面的例子中，默认都是绑定 tcp 端口，如果要绑定 UDP 端口，可以在端口后面加上 /udp。

$ docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000/udp training/webapp python app.py

docker port 命令可以让我们快捷地查看端口的绑定情况。

4.2 Docker 容器互联

端口映射并不是唯一把 docker 连接到另一个容器的方法。
docker 有一个连接系统允许将多个容器连接在一起，共享连接信息。
docker 连接会创建一个父子关系，其中父容器可以看到子容器的信息。

4.2.1 新建网络

下面先创建一个新的 Docker 网络。

$ docker network create -d bridge test-net

参数说明：

  • -d：参数指定 Docker 网络类型，有 bridge、overlay。
    其中 overlay 网络类型用于 Swarm mode，在本小节中你可以忽略它。
4.2.2 连接容器

运行一个容器并连接到新建的 test-net 网络:

$ docker run -itd --name test1 --network test-net ubuntu /bin/bash

打开新的终端，再运行一个容器并加入到 test-net 网络:

$ docker run -itd --name test2 --network test-net ubuntu /bin/bash

下面通过 ping 来证明 test1 容器和 test2 容器建立了互联关系。
如果 test1、test2 容器内中无 ping 命令，则在容器内执行以下命令安装 ping（即学即用：可以在一个容器里安装好，提交容器到镜像，在以新的镜像重新运行以上俩个容器）。

$ apt-get update
$ apt install iputils-ping
$ ping test1
$ ping test2

如果你有多个容器之间需要互相连接，推荐使用 Docker Compose，后面会介绍。

4.2.3 配置 DNS

我们可以在宿主机的 /etc/docker/daemon.json 文件中增加以下内容来设置全部容器的 DNS：

{
“dns” :
[
“114.114.114.114”,
“8.8.8.8”
]
}

设置后，启动容器的 DNS 会自动配置为 114.114.114.114 和 8.8.8.8。
配置完，需要重启 docker 才能生效。
查看容器的 DNS 是否生效可以使用以下命令，它会输出容器的 DNS 信息：

$ docker run -it --rm ubuntu  cat etc/resolv.conf
  • 手动指定容器的配置
    如果只想在指定的容器设置 DNS，则可以使用以下命令：
$ docker run -it --rm host_ubuntu  --dns=114.114.114.114 --dns-search=test.com ubuntu

参数说明：

  • -h HOSTNAME 或者 --hostname=HOSTNAME： 设定容器的主机名，它会被写到容器内的 /etc/hostname 和 /etc/hosts。
  • –dns=IP_ADDRESS： 添加 DNS 服务器到容器的 /etc/resolv.conf 中，让容器用这个服务器来解析所有不在 /etc/hosts 中的主机名。
  • –dns-search=DOMAIN： 设定容器的搜索域，当设定搜索域为 .example.com 时，在搜索一个名为 host 的主机时，DNS 不仅搜索 host，还会搜索 host.example.com。
  • 如果在容器启动时没有指定 --dns 和 --dns-search，Docker 会默认用宿主主机上的 /etc/resolv.conf 来配置容器的 DNS。

4.3 解决windows系统无法对docker容器进行端口映射的问题

4.3.1 问题

在Windows家庭版下安装了docker，并尝试在其中运行jupyter notebook等服务，但映射完毕之后，在主机的浏览器中，打开localhost:port无法访问对应的服务。

4.3.2 问题出现的原因

The reason you’re having this, is because on Linux, the docker daemon
(and your containers) run on the Linux machine itself, so “localhost”
is also the host that the container is running on, and the ports are
mapped to.

On Windows (and OS X), the docker daemon, and your containers cannot
run natively, so only the docker client is running on your Windows
machine, but the daemon (and your containers) run in a VirtualBox
Virtual Machine, that runs Linux.

因为docker是运行在Linux上的，在Windows中运行docker，实际上还是在Windows下先安装了一个Linux环境，然后在这个系统中运行的docker。也就是说，服务中使用的localhost指的是这个Linux环境的地址，而不是我们的宿主环境Windows。

4.3.3 解决方法：

通过命令:

$ docker-machine ip default   # 其中，default 是docker-machine的name，可以通过docker-machine -ls 查看

找到这个Linux的ip地址，一般情况下这个地址是192.168.99.100，然后在Windows的浏览器中，输入这个地址，加上服务的端口即可启用了。
比如，首先运行一个docker 容器：

$ docker run -it -p 8888:8888 conda:v1

其中，conda:v1是我的容器名称。然后在容器中开启jupyter notebook 服务：

$ jupyter notebook --no-browser --port=8888 --ip=172.17.0.2 --allow-root

其中的ip参数为我的容器的ip地址，可以通过如下命令获得：

$ docker inspect container_id

最后在windows浏览器中测试结果：

http://192.168.99.100:8888

5 Docker Dockerfile

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

5.1 使用 Dockerfile 定制镜像

5.1.1 下面以定制一个 nginx 镜像（构建好的镜像内会有一个 /usr/share/nginx/html/index.html 文件）

在一个空目录下，新建一个名为 Dockerfile 文件，并在文件内添加以下内容：

FROM nginx
RUN echo ‘这是一个本地构建的nginx镜像’ > /usr/share/nginx/html/index.html

FROM 和 RUN 指令的作用

  • FROM：定制的镜像都是基于 FROM 的镜像，这里的 nginx 就是定制需要的基础镜像。后续的操作都是基于 nginx。
  • RUN：用于执行后面跟着的命令行命令。有以下俩种格式：
  1. shell 格式：

RUN <命令行命令>
#<命令行命令> 等同于，在终端操作的 shell 命令。

  1. exec 格式：

RUN [“可执行文件”, “参数1”, “参数2”]
#例如：
#RUN ["./test.php", “dev”, “offline”] 等价于 RUN ./test.php dev offline

注意：Dockerfile 的指令每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层，会造成镜像膨胀过大。例如：

FROM centos
RUN yum install wget
RUN wget -O redis.tar.gz “http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz”
RUN tar -xvf redis.tar.gz

以上执行会创建 3 层镜像。可简化为以下格式：

FROM centos
RUN yum install wget \
&& wget -O redis.tar.gz “http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz” \
&& tar -xvf redis.tar.gz

如上，以 && 符号连接命令，这样执行后，只会创建 1 层镜像。

5.1.2 开始构建镜像

在 Dockerfile 文件的存放目录下，执行构建动作。
以下示例，通过目录下的 Dockerfile 构建一个 nginx:test（镜像名称:镜像标签）。
注：最后的 . 代表本次执行的上下文路径，下一节会介绍。

$ docker build -t nginx:test .
5.1.3 上下文路径

上下文路径，是指 docker 在构建镜像，有时候想要使用到本机的文件（比如复制），docker build 命令得知这个路径后，会将路径下的所有内容打包。

  • 解析：由于 docker 的运行模式是 C/S。我们本机是 C，docker 引擎是 S。实际的构建过程是在 docker
    引擎下完成的，所以这个时候无法用到我们本机的文件。这就需要把我们本机的指定目录下的文件一起打包提供给 docker 引擎使用。

如果未说明最后一个参数，那么默认上下文路径就是 Dockerfile 所在的位置。

  • 注意：上下文路径下不要放无用的文件，因为会一起打包发送给 docker 引擎，如果文件过多会造成过程缓慢。

5.2 指令详解

  1. COPY
    复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。
    格式：
    COPY [–chown=<user>:<group>] <源路径1>… <目标路径>
    COPY [–chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",… “<目标路径>”]
    [–chown=:]：可选参数，用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。
    <源路径>：源文件或者源目录，这里可以是通配符表达式，其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则。例如：
    COPY hom* /mydir/
    COPY hom?.txt /mydir/
    <目标路径>：容器内的指定路径，该路径不用事先建好，路径不存在的话，会自动创建。
  2. ADD
    ADD 指令和 COPY 的使用格式一致（同样需求下，官方推荐使用 COPY）。功能也类似，不同之处如下：
    • 优点：在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下，会自动复制并解压到 <目标路径>。
    • 缺点：在不解压的前提下，无法复制 tar 压缩文件。会令镜像构建缓存失效，从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用，可以根据是否需要自动解压来决定。
  3. CMD
    类似于 RUN 指令，用于运行程序，但二者运行的时间点不同:
    CMD 在docker run 时运行。
    RUN 是在 docker build。
    作用：为启动的容器指定默认要运行的程序，程序运行结束，容器也就结束。CMD 指令指定的程序可被 docker run 命令行参数中指定要运行的程序所覆盖。
    注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 CMD 指令，仅最后一个生效。
    格式：
    CMD <shell 命令>
    CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",…]
    CMD ["<param1>","<param2>",…] # 该写法是为 ENTRYPOINT 指令指定的程序提供默认参数
    推荐使用第二种格式，执行过程比较明确。第一种格式实际上在运行的过程中也会自动转换成第二种格式运行，并且默认可执行文件是 sh。
  4. ENTRYPOINT
    类似于 CMD 指令，但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序。
    但是, 如果运行 docker run 时使用了 --entrypoint 选项，此选项的参数可当作要运行的程序覆盖 ENTRYPOINT 指令指定的程序。
    优点：在执行 docker run 的时候可以指定 ENTRYPOINT 运行所需的参数。
    注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 ENTRYPOINT 指令，仅最后一个生效。
    格式：
    ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",…]
    可以搭配 CMD 命令使用：一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参，以下示例会提到。
    示例：
    假设已通过 Dockerfile 构建了 nginx:test 镜像：
    FROM nginx
    ENTRYPOINT [“nginx”, “-c”] # 定参
    CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] # 变参
    a.不传参运行
    $ docker run nginx:test
    容器内会默认运行以下命令，启动主进程。
    nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
    b.传参运行
    $ docker run nginx:test -c /etc/nginx/new.conf
    容器内会默认运行以下命令，启动主进程(/etc/nginx/new.conf:假设容器内已有此文件)
    nginx -c /etc/nginx/new.conf
  5. ENV
    设置环境变量，定义了环境变量，那么在后续的指令中，就可以使用这个环境变量。
    格式：
    ENV <key> <value>
    ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>…
    以下示例设置 NODE_VERSION = 7.2.0 ， 在后续的指令中可以通过 $NODE_VERSION 引用：

ENV NODE_VERSION 7.2.0
RUN curl -SLO “https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz” \
&& curl -SLO “https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc”

  1. ARG
    构建参数，与 ENV 作用一至。不过作用域不一样。ARG 设置的环境变量仅对 Dockerfile 内有效，也就是说只有 docker build 的过程中有效，构建好的镜像内不存在此环境变量。
    构建命令 docker build 中可以用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。
    格式：
    ARG <参数名>[=<默认值>]
  2. VOLUME
    定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷。
    作用：避免重要的数据，因容器重启而丢失，这是非常致命的。
    避免容器不断变大。
    格式：
    VOLUME ["<路径1>", “<路径2>”…]
    VOLUME <路径>
    在启动容器 docker run 的时候，我们可以通过 -v 参数修改挂载点。
  3. EXPOSE
    仅仅只是声明端口。
    作用：帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口，以方便配置映射。
    在运行时使用随机端口映射时，也就是 docker run -P 时，会自动随机映射 EXPOSE 的端口。
    格式：
    EXPOSE <端口1> [<端口2>…]
  4. WORKDIR
    指定工作目录。用 WORKDIR 指定的工作目录，会在构建镜像的每一层中都存在。（WORKDIR 指定的工作目录，必须是提前创建好的）。
    docker build 构建镜像过程中的，每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。
    格式：
    WORKDIR <工作目录路径>
  5. USER
    用于指定执行后续命令的用户和用户组，这边只是切换后续命令执行的用户（用户和用户组必须提前已经存在）。
    格式：
    USER <用户名>[:<用户组>]
  6. HEALTHCHECK
    用于指定某个程序或者指令来监控 docker 容器服务的运行状态。
    格式：
    HEALTHCHECK [选项] CMD <命令>：设置检查容器健康状况的命令
    HEALTHCHECK NONE：如果基础镜像有健康检查指令，使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令
    HEALTHCHECK [选项] CMD <命令> : 这边 CMD 后面跟随的命令使用，可以参考 CMD 的用法。
  7. ONBUILD
    用于延迟构建命令的执行。简单的说，就是 Dockerfile 里用 ONBUILD 指定的命令，在本次构建镜像的过程中不会执行（假设镜像为 test-build）。当有新的 Dockerfile 使用了之前构建的镜像 FROM test-build ，这是执行新镜像的 Dockerfile 构建时候，会执行 test-build 的 Dockerfile 里的 ONBUILD 指定的命令。
    格式：
    ONBUILD <其它指令>

6 Docker Compose

Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，您可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务。然后，使用一个命令，就可以从 YML 文件配置中创建并启动所有服务。
如果你还不了解 YML 文件配置，可以先阅读 YAML 入门教程。
Compose 使用的三个步骤：

  1. 使用 Dockerfile 定义应用程序的环境。
  2. 使用 docker-compose.yml 定义构成应用程序的服务，这样它们可以在隔离环境中一起运行。
  3. 最后，执行 docker-compose up 命令来启动并运行整个应用程序。

7 Docker Machine

Docker Machine 是一种可以让您在虚拟主机上安装 Docker 的工具，并可以使用 docker-machine 命令来管理主机。
Docker Machine 也可以集中管理所有的 docker 主机，比如快速的给 100 台服务器安装上 docker。
Docker Machine 管理的虚拟主机可以是机上的，也可以是云供应商，如阿里云，腾讯云，AWS，或 DigitalOcean。
使用 docker-machine 命令，您可以启动，检查，停止和重新启动托管主机，也可以升级 Docker 客户端和守护程序，以及配置 Docker 客户端与您的主机进行通信。

相关标签： 工具方法类 Docker

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