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系统学docker笔记

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什么是docker

Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言 进行开发实现，基于 Linux 内核的 cgroup，namespace，以及 OverlayFS 类的 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于 操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。

Docker 是当前流行的 Linux 容器解决方案，利用 Namespaces 、Cgroups 以及联合文件系统UnionFS 实现了同一主机上容器进程间的相互隔离。

  • NameSpaces：隔离进程，让进程只能访问到本命名空间里的挂载目录、PID、NetWork 等资源
  • Cgroups: 限制进程能使用的计算机系统各项资源的上限，包括 CPU、内存、磁盘、网络带宽等等
  • 联合文件系统UnionFS : 保存一个操作系统的所有文件和目录，在它基础之上添加应用运行依赖的文件。创建容器进程的时候给进程指定Mount Namespace 把镜像文件挂载到容器里，用 chroot 把进程的 Root目录切换到挂载的目录里，从而让容器进程各自拥有独立的操作系统目录。

虚拟化和docker区别

传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。

./虚拟机和docker架构区别.png

docker cs架构

docker是cs结构，Docker桌面版安装包括了Docker Client和Docker Engine。

主要包含：

  • 后台进程（dockerd）
  • rest api server
  • cli接口（docker）

./docker_cs架构.png

Docker的Client和Engine之间的通讯有一下几种方式

  • Unix Socket 这是类unix系统进程间通讯的一种方式，当Client操作本机的Engine是就是使用这种方式。缺省的socket文件是unix:///var/run/docker.sock
  • Systemd socket activation : 这是systemd提供的一种为了服务并行启动设计的socket，
  • TCP : 上面两种都是只能连接本地Engine，需要连接远程Engine，必须在服务端开始TCP连接。此连接为不安全连接，数据通过明文进行传输。缺省端口2375。
  • TCP_TLS : 在TCP的基础之上加上了SSL的安全证书，以保证连接安全。缺省端口2376。

docker 底层技术支持

  • Namespaces：隔离pid,net,ipc,mnt,uts
  • Control groups：做资源限制
  • Union file systems：Conatiner和image的分层

镜像

Dockerfile命令

workdir

workdir等于linux cd命令

workdir /test # 如果没有会自动创建
workdir demo
run pwd # 输出结果为/test/demo

推荐workdir，不要 run cd。尽量使用绝对路径。

ADD COPY

对于目录而言，COPY 和 ADD 命令具有相同的特点：只复制目录中的内容而不包含目录自身。

ADD 命令可以完成 COPY 命令的所有功能，是copy的增强版，并且还可以完成两类超酷的功能：

  1. 解压压缩文件并把它们添加到镜像中
  2. 从 url 拷贝文件到镜像中

当然，这些功能也让 ADD 命令用起来复杂一些，不如 COPY 命令那么直观。 docker 官方建议我们当需要从远程复制文件时，最好使用 curl 或 wget 命令来代替 ADD 命令。原因是，当使用 ADD 命令时，会创建更多的镜像层，当然镜像的 size 也会更大

EXPOSE

expose是对端口的暴露声明，记住是声明，不写也没事。

写了expose后，运行容器时如果加-P参数，就会对expose声明的端口进行和宿主主机端口随机映射。

VOLUME

定义匿名数据卷 valume /test/data 这里会自动生成一个volume，然后/test/data和自动生成的那个目录映射。 docker run的时候如果使用-v，–mount可以覆盖dockerfile里面的这个命令。

CMD

Docker 不是虚拟机，容器就是进程。既然是进程，那么在启动容器的时候，需要指定所运行的程序及参数。CMD 指令就是用于指定默认的容器主进程的启动命令的。

多个cmd命令会覆盖。 docker run时如果指定入口程序也会覆盖Dcokerfile中的cmd。比如

docker run -it hello /bin/bash
// /bin/bash就会覆盖cmd命令

ENTRYPOINT

ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一样，都是在指定容器启动程序及参数。

ENTRYPOINT 在运行时也可以替代，不过比 CMD 要略显繁琐，需要通过 docker run 的参数 –entrypoint 来指定。

当指定了 ENTRYPOINT 后，CMD 的含义就发生了改变，不再是直接的运行其命令，而是将 CMD 的内容作为参数传给 ENTRYPOINT 指令，换句话说实际执行时，将变为：

<ENTRYPOINT> "<CMD>"

docker run -it hello /bin/bashz这个例子中的/bin/bash也会当做entrypoint的参数。

容器

看几个特点：

  • 通过image创建（copy）
  • image是只读的。再image layer之上建立一个container layer（可读写）
  • image和container类比面向对象的类和示例
  • image负责APP的存储和分发，container负责运行APP

image是只读的，那从Dockerfile构建image的过程中，docker build是怎么执行命令修改的呢？ 答：构建过程中会生成临时的contailer，其实是在容器上执行的操作，后面再把临时容器删除，又容器commit成image。

数据管理

把写到容器里面的东西写到宿主主机上。 分两种：

  1. volume类型，通过docker volume ls可以看到
  2. bind类型，这种不会不会生成volume

volume类型匿名挂载： docker run -v 容器内路径
DockerFile中volume命令

volume类型具名挂载：
-v 卷名:容器内路径

bind类型
docker run -v /主机路径:容器内路径 # 指定路径挂载 docker –mount type=bind,source=/src/webapp,target=/usr/share/

更新于 2021-01-20
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