【DevOps】Docker 容器及其常用命令

1.容器

容器技术的生态系统自下而上分别覆盖了 IaaS 层和 PaaS 层所涉及的各类问题，包括资源调度、编排、部署、监控、配置管理、存储网络管理、安全、容器化应用支撑平台等。除了基于容器技术解决构建分布式平台无法回避的经典问题，容器技术主要带来了以下几点好处。

• 持续部署与测试。容器消除了线上线下的环境差异，保证了应用生命周期的环境一致性和标准化。开发人员使用镜像实现标准开发环境的构建，开发完成后通过封装着完整环境和应用的镜像进行迁移，由此，测试和运维人员可以直接部署软件镜像来进行测试和发布，大大简化了持续集成、测试和发布的过程。

• 跨云平台支持。容器带来的最大好处之一就是其适配性，越来越多的云平台都支持容器，用户再也无需担心受到云平台的捆绑，同时也让应用多平台混合部署成为可能。目前支持容器的 IaaS 云平台包括但不限于亚马逊云平台（AWS）、Google 云平台（GCP）、微软云平台（Azure）、OpenStack 等，还包括如 Chef、Puppet、Ansible 等配置管理工具。

• 环境标准化和版本控制。基于容器提供的环境一致性和标准化，你可以使用 Git 等工具对容器镜像进行版本控制，相比基于代码的版本控制来说，你还能够对整个应用运行环境实现版本控制，一旦出现故障可以快速回滚。相比以前的虚拟机镜像，容器压缩和备份速度更快，镜像启动也像启动一个普通进程一样快速。

• 高资源利用率与隔离。容器没有管理程序的额外开销，与底层共享操作系统，性能更加优良，系统负载更低，在同等条件下可以运行更多的应用实例，可以更充分地利用系统资源。同时，容器拥有不错的资源隔离与限制能力，可以精确地对应用分配 CPU、内存等资源，保证了应用间不会相互影响。

• 容器跨平台性与镜像。Linux 容器虽然早在 Linux 2.6 版本内核已经存在，但是缺少容器的跨平台性，难以推广。容器在原有 Linux 容器的基础上进行大胆革新，为容器设定了一整套标准化的配置方法，将应用及其依赖的运行环境打包成镜像，真正实现了 一次构建，到处运行 的理念，大大提高了容器的跨平台性。

• 易于理解且易用。Docker 的英文原意是处理集装箱的码头工人，标志是鲸鱼运送一大堆集装箱，集装箱就是容器，生动好记，易于理解。一个开发者可以在 15 分钟之内入门 Docker 并进行安装和部署，这是容器使用史上的一次飞跃。因为它的易用性，有更多的人开始关注容器技术，加速了容器标准化的步伐。

• 应用镜像仓库。Docker 官方构建了一个镜像仓库，组织和管理形式类似于 GitHub，其上已累积了成千上万的镜像。因为 Docker 的跨平台适配性，相当于为用户提供了一个非常有用的应用商店，所有人都可以自由地下载微服务组件，这为开发者提供了巨大便利。

2.Docker 常用命令

用户在使用 Docker 时，需要使用 Docker 命令行工具 docker 与 Docker daemon 建立通信。Docker daemon 是 Docker 守护进程，负责接收并分发执行 Docker 命令。

值得一提的是，docker 命令的执行一般都需要获取 root 权限，因为 Docker 的命令行工具 docker 与 Docker daemon 是同一个二进制文件，而 Docker daemon 负责接收并执行来自 docker 的命令，它的运行需要 root 权限。

在进行命令的解读前，依据命令的用途对其进行分类，帮助大家尽快掌握 docker 命令。

子命令分类	子命令
Docker 环境信息	info、version
容器生命周期管理	create、exec、kill、pause、 restart、rm、run、start、stop、 unpause
镜像仓库命令	login、logout、pull、push、search
镜像管理	build、images、import、load、rmi、save、tag、commit
容器运维操作	attach、export、inspect、port、ps、rename、stats、top、wait、cp、diff、update
容器资源管理	volume、network
系统日志信息	events、history、logs

从 docker 命令使用出发，梳理出如下图所示的命令结构图。

2.1 Docker 环境信息

docker info 命令用于检查 Docker 是否正确安装。如果 Docker 正确安装，该命令会输出 Docker 的配置信息。

docker info 命令一般结合 docker version 命令使用，两者结合使用能够提取到足够详细的 Docker 环境信息。

$ sudo docker info

$ sudo docker version

2.2 容器生命周期管理

容器生命周期管理涉及容器启动、停止等功能，下面选取最常用的 docker run 命令和负责启动停止的 docker start / stop / restart 命令举例。

2.2.1 docker run

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

docker run 命令用来基于特定的镜像创建一个容器，并依据选项来控制该容器。

$ sudo docker run ubuntu echo "Hello World"
Hello World

这是 docker run 命令最基本的使用方法，该命令从 ubuntu 镜像启动一个容器，并执行 echo 命令打印出 “Hello World”。执行完 echo 命令后，容器将停止运行。docker run 命令启动的容器会随机分配一个容器 ID（CONTAINER ID），用以标识该容器。

在选取启动容器的镜像时，可以在镜像名后添加 tag 来区分同名的镜像，如 ubuntu:latest、ubuntu:13.04、ubuntu:14.04。如在选取镜像启动容器时，用户未指定具体 tag，Docker 将默认选取 tag 为 latest 的镜像。

$ sudo docker run -i -t --name mytest ubuntu:latest /bin/bash
root@83b752d52f3f:/#

上例中，docker run 命令启动一个容器，并为它分配一个伪终端执行 /bin/bash 命令，用户可以在该伪终端与容器进行交互。其中：

• -i 选项表示使用交互模式，始终保持输入流开放；
• -t 选项表示分配一个伪终端，一般两个参数结合时使用 -it，即可在容器中利用打开的伪终端进行交互操作；
• --name 选项可以指定 docker run 命令启动的容器的名字，若无此选项，Docker 将为容器随机分配一个名字。

关于 docker run 的其他选项的用法可以通过官方文档查知。

2.2.2 docker start / stop / restart

docker run 命令可以新建一个容器来运行，而对于已经存在的容器，可以通过 docker start / stop / restart 命令来启动、停止和重启。

利用 docker run 命令新建一个容器时，Docker 将自动为每个新容器分配唯一的 ID 作为标识。docker start / stop / restart 命令一般利用容器 ID 标识确定具体容器，在一些情况下，也使用容器名来确定容器。

2.3 镜像仓库命令

Docker registry 是存储容器镜像的仓库，用户可以通过 Docker client 与 Docker registry 进行通信，以此来完成镜像的搜索、下载和上传等相关操作。DockerHub 是由 Docker 公司在互联网上提供的一个镜像仓库，提供镜像的公有与私有存储服务，它是用户最主要的镜像来源。除了 Docker Hub 外，用户还可以自行搭建私有服务器来实现镜像仓库的功能。下面选取最常用的 docker pull 和 push 命令举例。

2.3.1 docker pull

docker pull 命令是 Docker 中的常用命令，主要用于从 Docker registry 中拉取 image 或 repository。在 Docker 官方仓库 Docker Hub 中有许多即拿即用的镜像资源，通过 docker pull 命令可以有效地利用它们，这也体现了 Docker 一次编译，到处运行的特性。同时，当镜像被拉取到本地后，用户可以在其现有基础上做出自身的更改操作，这也大大加快了应用的开发进程。

docker pull [OPTIONS] NAME[:TAG @DIGEST]

在使用 docker pull 命令时，可以从官方的 Docker Hub 中的官方镜像库、其他公共库、私人库中获取镜像资源，同时，还可以从私有服务器中获取镜像资源。只需在具体的镜像名前添加用户名、特定库名或者服务器地址即可获取镜像。使用示例如下：

#从官方Hub拉取ubuntu：latest镜像
$ sudo docker pull ubuntu
#从官方Hub拉取指明“ubuntu 12.04”tag的镜像
$ sudo docker pull ubuntu:ubuntu12.04
#从特定的仓库拉取ubuntu镜像
$ sudo docker pull SEL/ubuntu
#从其他服务器拉取镜像
$ sudo docker pull 10.10.103.215:5000/sshd

2.3.2 docker push

与 docker pull 命令相对应的 docker push 命令，可以将本地的 image 或 repository 推送到 Docker Hub 的公共或私有镜像库，以及私有服务器。

docker push [OPTIONS] NAME[:TAG]

$ sudo docker images

2.4 镜像管理

2.4.1 docker images

通过 docker images 命令可以列出主机上的镜像，默认只列出最顶层的镜像，可以使用 -a 选项显示所有镜像。

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

上例中，从 REPOSITORY 属性可以判断出镜像是来自于官方镜像、私人仓库还是私有服务器。

2.4.2 docker rmi / rm

这两个子命令的功能都是删除，docker rmi 命令用于 删除镜像，docker rm 命令用于 删除容器。它们可同时删除多个镜像或容器，也可按条件来删除。

docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

docker rmi [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

需要注意的是，使用 rmi 命令删除镜像时，如果已有基于该镜像启动的容器存在，则无法直接删除，需要首先删除容器。当然，这两个子命令都提供 -f 选项，可强制删除存在容器的镜像或启动中的容器。

2.5 容器运维操作

2.5.1 docker attach

docker attach 命令对于开发者来说十分有用，它可以连接到正在运行的容器，观察该容器的运行情况，或与容器的主进程进行交互。

docker attach [OPTIONS] CONTAINER

2.5.2 docker inspect

docker inspect 命令可以查看镜像和容器的详细信息，默认会列出全部信息，可以通过 --format 参数来指定输出的模板格式，以便输出特定信息。

docker inspect [OPTIONS] CONTAINER|IMAGE [CONTAINER|IMAGE...]

例如：

#查看容器的内部IP
$ sudo docker inspect --format='{
    
    {.NetworkSettings.IPAddress}}' ee36
172.17.0.8

2.5.3 docker ps

docker ps 命令可以查看容器的相关信息，默认只显示 正在运行的容器的信息。可以查看到的信息包括 CONTAINER ID、NAMES、IMAGE、STATUS、容器启动后执行的 COMMAND、创建时间 CREATED 和绑定开启的端口 PORTS。docker ps 命令最常用的功能就是查看容器的 CONTAINER ID，以便对特定容器进行操作。

2.6 其他子命令

除了上述的命令外，Docker 还有一系列非常有用的子命令，如固化容器为镜像的 commit 命令等。下面以一些较为常用的子命令举例。

2.6.1 docker commit

commit 命令可以将一个容器固化为一个新的镜像。当需要制作特定的镜像时，会进行修改容器的配置，如在容器中安装特定工具等，通过 commit 命令可以将这些修改保存起来，使其不会因为容器的停止而丢失。

docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

提交保存时，只能选用正在运行的容器（即可以通过 docker ps 查看到的容器）来制作新的镜像。在制作特定镜像时，直接使用 commit 命令只是一个临时性的辅助命令，不推荐使用。官方建议通过 docker build 命令结合 Dockerfile 创建和管理镜像。

2.6.2 docker events / history / logs

events、history 和 logs 这 3 个命令用于查看 Docker 的系统日志信息。

• events 命令会打印出实时的系统事件。
• history 命令会打印出指定镜像的历史版本信息，即构建该镜像的每一层镜像的命令记录。
• logs 命令会打印出容器中进程的运行日志。

docker events [OPTIONS]
docker history [OPTIONS] IMAGE
docker logs [OPTIONS] CONTAINER

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对于 Docker 的操作，我们应更多地结合案例操作进行深入学习和理解，并多做练习，打下坚实的基础。同时，深入了解 Docker 的核心原理对于掌握 Docker 的使用操作颇有益处。