Docker学习笔记——入门

背景

在运行mythril的时候，第一次接触到了docker，由于当时的重心在于运行并改造Mythril，因此，我与docker的交互只存在于一句run命令。现在在运行Fabric的时候，docker又一次出现在了我的面前，其作用域也不仅仅在一句run命令了。从安装到运行，再到以后我也不知道会发生什么事情的地方，docker所扮演的角色越来越重要。我觉得有必要好好学习一下docker了。

什么是docker

Docker0.1开源与2013年，是一门年轻但是潜力无限的技术。

使用Go开发实现的，基于Linux内核的，对进程进行封装隔离的，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他进程，因此称其为容器。但是Docker不是容器。Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上。

Docker和传统虚拟化技术

传统虚拟化技术，比如VMware是在虚拟出一套硬件之后，再在上面运行一个OS，然后再在这个OS上运行程序。

Docker没有进行硬件虚拟，进程直接运行在宿主的内核之中。

上图是Docker和虚拟机的比较，可由此推出为什么要用Docker。

三大概念

镜像image

应用的运行需要一个环境，镜像就是来提供这个环境的。比如，一个镜像可以完全包含了Ubuntu操作系统环境。镜像是只读的，包含了文件系统。

镜像的构建不是堆一起的，而是分层构建。上层以下层为基础，逐步搭建起来，每一层都是只读层。

容器container

Docker利用容器来隔离和运行程序，容器从镜像创建的应用运行实例，镜像虽然是只读的，但是在创建容器时会在上面建立一个可写层，镜像依然不变。可以理解为镜像就是我们装系统用的ISO文件，而容器就是我们正在用的系统，已经被我们装上了各种各样的软件。

容器可以被创建、启动、停止、删除和暂停。其实质就是一个进程，只是和宿主的进程不一样，运行在自己的namespace之中，使得自己拥有自己的root文件系统、网络配置、进程空间之类的。

PS：容器的存储层的生命依赖于容器，容器亡则存储亡，因此通常用Volume（数据卷）或者绑定宿主目录直接对宿主发生读写。Volume的生命独立于容器。

仓库repository

仓库用来存放镜像的仓库，有一个Registry（注册服务器），是用来存放多个仓库的。通常一个仓库会包含一个软件的不同版本，标签则对应相应的版本，因此我们用<仓库名>:<标签>来指定哪个版本。

我的理解是，一个公司就是一个注册服务器，它有多少种产品就有多少个仓库，每个仓库都是这个产品的不同版本。

镜像的使用：

获取镜像

命令为：

docker pull [选项] [Docker Registry 地址[:端口号]/]仓库名[:标签]

镜像是由多层存储所构成。下载也是一层层的去下载，并非单一文件。下载过程中给出了每一层的ID的前12位。并且下载结束后，给出该镜像完整的sha256的摘要，以确保下载一致性。由于官方镜像一直在维护，解决BUG，因此隔一段时间之后，在下载内容可能会得到不一样的ID和sha256值。

列出镜像：

docker image ls

列表包含了仓库名、标签、镜像ID、创建时间以及所占用的空间。

镜像体积

Docker Hub中的体积大小是压缩后的值，而我们pull之后的值是解压之后的值。但是这些显示的大小是真的占据我们磁盘空间的大小吗？NO。别忘了我们的镜像是分层的，也就是说，如果两个镜像有相同的某个分层的话，那么这些层是只需要下载一份就可以了。下面的命令可以看到真实大小。

docker system df

删除本地镜像

docker image rm [选项] <镜像1> [<镜像2> ...]

Untagger 和 Deleted

删除镜像实际是删除标签，因为一个镜像可能有多个标签。我们删去了这个标签后，依然可能有其它标签指向这个镜像。此时只有untagged发生。当一个镜像没有标签指着的时候，就可能（注意是可能）会出现deleted。由于镜像是分层结构，所以删除的时候是从上向下删除，但是上层依赖于下层，当有上层依赖于该层时，虽然该层没有标签了，但依然可以存在。还有就是如果这个镜像的容器存在，即使没有启动也无法删除，因为有个读写层存在使得下层不会出现变化。

自己造镜像太繁琐了，DockerFile可不是入门级别的东西，放在以后再说吧，下面来谈谈怎么玩容器吧。

容器的使用

启动容器

启动容器有两种方式，1.基于镜像新建一个容器；2.将存在但是停止的容器启动。为什么有俩方式呢？都怪这个Docker太轻量了，把大家惯坏了，现在的人都养成了用完就删的习惯，现用现造，快的过分。新建并启动命令就是：

docker run 指定镜像命令

其操作如下：

检查本地有没有指定的镜像，没有就从公有仓库下载
利用镜像创建一个容器
分配文件系统，在镜像外面挂一个读写层
从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去
从地址池配置一个ip地址给容器
执行用户指定的应用程序
执行完毕后容器被终止

启动已终止容器的命令：

docker container start

终止容器：

docker container stop

除了上面的命令，当容器中指定的程序跑完了，该容器也会终止。

终止状态的容器可以用 docker container ls -a 命令看到。

此外， docker container restart 命令会将一个运行态的容器终止，然后再重新启动它。

进入容器

docker exec(推荐)和docker attach

导出容器

docker export 7691a814370e > ubuntu.tar这样将导出容器快照到本地文件。

导入容器

可以使用 docker import 从容器快照文件中再导入为镜像

删除容器

docker container rm

如果这个容器还在运行，可以在后面加 -f。

清理终止状态的容器

docker container prune

Docker的数据

前面说了，容器删了，数据就没了，因此用数据卷或者绑定本地目录的方式来保存数据。下面就开始介绍一下这俩。

数据卷（Volumes）

这是一个可以供多个容器使用的目录，读写它不会对镜像产生影响，而且它独立于容器，不会因为容器的删除而删除。

创建数据卷

docker volume create my-vol

查看所有数据卷

docker volume ls

查看数据卷的信息

docker volume inspect my-vol

删除数据卷

docker volume rm my-vol

--mount 可以指定挂载一个本地主机的目录到容器之中。

docker run -d -P \
--name web \
--mount type=bind,source=/src/webapp,target=/opt/webapp \
training/webapp \
python app.py

挂载的默认权限是读写，可以加readonly来使之只读。

docker run -d -P \
--name web \
--mount type=bind,source=/src/webapp,target=/opt/webapp,readonly \
training/webapp \
python app.py

参考：

http://www.runoob.com/docker/docker-architecture.html

https://www.cnblogs.com/SzeCheng/p/6822905.html

https://blog.csdn.net/bskfnvjtlyzmv867/article/details/81044217

https://www.jianshu.com/p/2c832c1b8fd5

《Docker 入门白皮书》

《Docker——从入门到实践》