这是关于docker虚拟化技术的文档。旨在用于给初学者快速搭建docker环境以及学习相关知识。
- Windows/Mac OS/CentOS
- Docker
- Tomcat
- MySQL
- Nginx
- 等等
虚拟化技术是一个通用的概念。在计算领域，一般指的是计算虚拟化，或者通常说的服务器虚拟化。
维基百科的定义如下：
在计算机技术中，虚拟化(Virtualization)是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存以及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以用比原来的组态更好的方式来应用这些资源。
从大类上分，虚拟化技术可分为基于硬件的虚拟化和基于软件的虚拟化。我们常用的是基于软件的虚拟化。
基于软件的虚拟化从对象所在层次，又可以分为应用虚拟化和平台虚拟化。其中前者是指一些模拟器设备软件。后者又可以细分为如下几个子类：
- 完全虚拟化
- 硬件辅助虚拟化
- 部分虚拟化
- 超虚拟化
- 操作系统级虚拟化
本文档所指的Docker虚拟化，就是属于操作系统级虚拟化的技术范畴。
Docker是基于GO语言实现的云开源项目，诞生于2013年初，最初的发起者是dotCloud公司。
现在主流的Linux操作系统都已经支持Docker。例如，RedHat RHEL、CentOS,Ubuntu等操作系统，都已经默认带有Docker软件包。(受版本问题，可能有些低版本的操作系统，需要自行安装)。
Docker的主要目标是“Build Ship and Run Any App,Anywhere”，即通过对应用组件的封装(Packaging)、分支(Distribution)、部署(Deployment)、运行(Runtime)等生命周期的管理，达到应用组件级别的“一次封装，到处运行”。
Docker引擎的基础是Linxu容器技术。IBM给出关于容器技术的准确描述：
容器有效地将由单个操作系统管理的资源划分到孤立的组中，以便更好地在孤立的组之间平衡有冲突的资源使用需求。与虚拟化相比，这样既不需要指令级模拟，也不需要即时编译。容器可以在核心CPU本地运行指令，而不需要任何专门的解释机制。此外，也避免了准虚拟化和系统调用替换中的复杂性。
我们可以简单地将Docker容器理解为一种沙盒(SandBox)。每个容器内运行一个应用。不同的容器相互隔离，容器之间也可以建立通信机制。容器的创建和停止都十分快速，容器自身对资源的需求也十分有限，远低于虚拟机。
对开发和运维(DevOps)过程中，具有如下几个优势：
- 更快速的交付和部署
- 更高效的资源利用
- 更轻松的迁移和扩展
- 更简单的更新管理
- Docker容器很快，启动和停止可以在秒级实现，这相比传统的虚拟机方式要快很多。
- Docker容器对系统资源需求很少，一台主机上可以同时运行数千个Docker容器。
- Docker通过类似Git的操作来方便用户获取、分发和更新应用镜像，指令简明，学习成本较低。
- Docker通过D�ockerFile配置文件来支持灵活的自动化创建和部署机制，提高工作效率。
- LXC是基于cgroup等linux kernel功能的，因此container的guest系统只能是linux base的
- 隔离性相比KVM之类的虚拟化方案还是有些欠缺，所有container公用一部分的运行库
- 网络管理相对简单，主要是基于namespace隔离
- cgroup的cpu和cpuset提供的cpu功能相比KVM的等虚拟化方案相比难以度量(所以dotcloud主要是安内存收费)
- container随着用户进程的停止而销毁，container中的log等用户数据不便收集
Docker是面向应用的，其终极目标是构建PAAS平台，而现有虚拟机主要目的是提供一个灵活的计算资源池，是面向架构的，其终极目标是构建一个IAAS平台，所以它不能替代传统虚拟化解决方案。目前在容器可管理性方面，对于方便运维，提供UI来管理监控各个containers的功能还不足，还都是第三方实现如DockerUI、Dockland、Shipyard等。
- 镜像(Image)
- 容器(Container)
- 仓库(Repository)
Docker镜像(Image)类似于虚拟机镜像，可以将它理解为一个面向Docker引擎的只读模板，包含了文件系统。
镜像是创建Docker容器的基础。通过版本管理和增量文件的文件系统，Docker提供了一套十分简单的机制来创建和更新现有的镜像，用户甚至可以从网上下载一个已经做好的应用镜像，并通过简单的命令就可以直接使用。
Docker容器(Container)类似于一个轻量级的沙箱，Docker利用容器来运行和隔离应用。
容器是从镜像创建的应用运行实例，可以将其启动、开始、停止、删除，而这些是相互隔离、互不可见。
镜像自身是只读的。容器从镜像启动的时候，Docker会在镜像的最上层创建一个可读写层，镜像本身将保持不变。
Docker仓库(Repository)类似于代码仓库，是Docker集中存放镜像文件的场所。
注册服务器是存放仓库的地方，其上往往存放着多个仓库。每个仓库集中存放某一类镜像，往往包括多个镜像文件，通过不同的标签(tag)来进行区分。
如下图：
根据所存储的镜像公开分享与否，Docker仓库可以分为公开仓库(Public)和私有仓库(Private)两种形式。
目前，最大的公开仓库是Docker Hub，存放了数量庞大的镜像供用户下载。
在国内比较稳定的是阿里云仓库。
当用户创建了自己的镜像之后就可以使用push命令将它上传到指定的公有或私有仓库。这样用户下次在另外一台机器上使用该镜像时，只需将其从仓库上pull下拉就可以使用了。
注意：Docker利用仓库管理镜像的设计理念与Git非常相似。
Docker引擎是一个客户端--服务器应用，由如下主要组件组成：
- 一个后台守护进程(daemon process.)
- 一个REST API 指定特定的接口，程序可以使用这些接口告诉和指导守护进程做什么.
- 一个命令行端口(CLI)，client.
如下图：
CLI使用Docker的REST API 来和Docker的守护进程交互，通过脚本或直接的CLI命令。
守护进程(daemon process)创建和管理Docker对象(objects).Docker对象包括镜像(images)、容器(containers)、网络(networks)、数据卷(data volumes)等等.
Docker使用客户端-服务器(client-server)架构. Docker client 告诉Docker daemon 建立、运行、和分发你你的Docker容器. Docker client和daemon可以运行在同一个系统中，或者可以使用Docker client 和远程的Docker daemon 取得联系。docker客服端和docker守护进程之间通过sockets 或者REST API 交互。
如下图：
Docker支持在主流的操作系统平台上使用，包括Ubuntu、CentOS、Windows以及MacOS系统等。本文档主要讲解三个平台的安装，包括：CentOS,Windows以及MacOS系统。
docker容器最早受到RHEL完善的支持是从最近的CentOS 7.0开始的，官方说明是只能运行于64位架构平台，内核版本为2.6.32-431及以上（即>=CentOS 6.5，运行docker时实际提示3.8.0及以上）。
需要注意的是CentOS 6.5与7.0的安装是有一点点不同的，CentOS-6上docker的安装包叫docker-io，并且来源于Fedora epel库，这个仓库维护了大量的没有包含在发行版中的软件，所以先要安装EPEL，而CentOS-7的docker直接包含在官方镜像源的Extras仓库（CentOS-Base.repo下的[extras]节enable=1启用）。前提是都需要联网，具体安装过程如下。
- 查看内核版本
# uname -r
2.6.32-431.el6.x86_64
注意：必须要大于等于这个版本号
- 安装 Fedora EPEL
yum -y install http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm
- 安装docker-io
# yum install docker-io
Dependencies Resolved
===========================================================================================
Package Arch Version Repository Size
===========================================================================================
Installing:
docker-io x86_64 1.1.2-1.el6 epel 4.5 M
Installing for dependencies:
lua-alt-getopt noarch 0.7.0-1.el6 epel 6.9 k
lua-filesystem x86_64 1.4.2-1.el6 epel 24 k
lua-lxc x86_64 1.0.6-1.el6 epel 15 k
lxc x86_64 1.0.6-1.el6 epel 120 k
lxc-libs x86_64 1.0.6-1.el6 epel 248 k
Transaction Summary
===========================================================================================
Install 6 Package(s)
- 启动Docker
# service docker start
- 更新系统包到最新
# yum -y update
- 添加yum仓库
# cat >/etc/yum.repos.d/docker.repo <<-EOF
[dockerrepo]
name=Docker Repository
baseurl=https://yum.dockerproject.org/repo/main/centos/7
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://yum.dockerproject.org/gpg
EOF
- 安装Docker包
yum install -y docker-engine
yum install -y docker-selinux
- 启动Docker
# systemctl start docker.service
- 设置Docker为开机自启动
# systemctl enable docker.service
- 下载Docker for Mac
- 安装即可
略
镜像是Docker的三大核心概念之一。
Docker运行容器前需要本地存在对应的镜像，如果镜像不存在本地，Docker会尝试从默认仓库下载（默认使用Docker Hub公共注册服务器中的仓库），用户也可以通过配置，使用自定义的镜像仓库。
本节内容将围绕着镜像这一核心概念的具体操作，包括如何使用pull命令从Docker仓库中下载镜像到本地；如何查看本地已有的镜像信息；如何在远端仓库使用search命令进行搜索和过滤；如何删除镜像标签和镜像文件；如何创建用户定制的镜像并且保存为外部文件等等。
Docker默认下载镜像是通过默认仓库下载，其默认仓库是在国外的站点，在访问速度上比较慢，不稳定。为了改变这一情况，国内一些大的容器服务站点，例如：阿里云，daocloud等，提供了访问加速器。我们可以通过配置访问加速器，提高稳定性和下载速度。
- 登录（阿里云开发平台）
- 进入管理中心
- 获得加速地址，如下图：
镜像是Docker运行容器的前提。
可以使用docker pull命令从网络中下载镜像。该命令的格式为：
docker pull Name[:TAG]
如果不显示地指定TAG,则默认下载latest标签，即下载仓库中最新版本的镜像。
例如：
docker pull centos
该命令相当于从默认注册服务器(Registry.hub.docker.com)中的centOS仓库下载标记为latest的镜像。
docker pull docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs-sample/centos
该命令相当于从阿里云注册服务器(registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs-sample)中的centOS仓库下载标记为latest的镜像。
我们来看一下，下载过程，如下图：
下载过程中可以看出，镜像文件一般是由若干层组成，首行a3ed95caeb92这样的字符串代表了各层的ID。下载过程中会获取并输出镜像的各层信息。层(Layer)其实是AUFS(高级联合文件系统)中的重要概念，是现实增量保存与更新的基础。
下载完成后，既可以使用该镜像了。例如：
docker run -ti centos /bin/bash
使用docker images命令可以列出本地主机上已有的镜像。
例如：
docker images
如下图：
列出信息依次为：
- 来自于那个仓库
- 镜像的标签信息
- 镜像的ID号(唯一)
- 创建时间
- 镜像大小
其中镜像的ID信息十分重要，它唯一标识了镜像。
为了方便使用某个镜像，我们可以修改标签值，例如：
docker tag mysql mysql2
修改后，如下图：
如上图，我们已经将mysql改为mysql2并创建了一个新的image，但是，这里要注意，mysql和mysql2其实实际上是一个镜像，只不过是同时指向了同一个镜像ID。
我们也可以使用，
docker rmi mysql2
删除它。如图：
使用**docker inspect [镜像名]**命令可以获得该镜像的详细信息。
例如：
docker inspect mysql
如下图：
使用docker search命令可以搜索远端仓库中共享的镜像，默认搜索Docker Hub官方仓库的镜像。
例如：
docker search centos
如下图：
其实，我们还可以在阿里云容器服务站点中搜索
命令格式如下：
docker rmi [IMAGE]
其中IMAGE可以是标签或ID
例如：
docker rmi mysql2
这条命令删除了该镜像多个标签中的一个指定标签而已，并不影响镜像文件。但是，当镜像只剩下一个标签的时候，就会彻底删除该镜像。
当使用docker rmi命令后面跟上镜像的ID时，会先尝试删除所有指向该镜像的标签，然后删除该镜像文件本身。
如下图：
案例：
首先先运行镜像，创建一个简单的容器：
docker run -ti centos2 /bin/bash
使用docker ps -a命令查看本机上存在的所有容器
docker ps -a
删除镜像
docker rmi centos2
如下图，显示错误：
Docker会提示有容器正在运行，无法删除。
如果要强制删除，可以使用-f参数：
docker rmi -f centos2
但不建议强制删除的方式删除容器依赖的镜像。正确的方式是，先删除依赖该镜像的所有容器，再删除镜像。
可以使用如下命令，删除容器：
docker rm [CONTAINER ID]
如果要存出镜像到本地文件，可以使用docker save命令。
例如：
docker save -o centos.tar centos
如果要导入镜像到Docker中，可以使用docker load
例如：
docker load --input centos.tar
使用docker push命令上传镜像到仓库。默认上传到DockerHub，命令格式如下：
docker push NAME[:TAG]
第一次使用时，会提示输入登录信息或进行注册。
容器是Docker的另外一个核心概念。
简单地说，容器是镜像的一个运行实例，所不同的是，它带有额外的可写文件层。
本节将具体介绍容器的重要操作，包括创建一个容器、启动容器、终止一个容器、进入容器内执行操作、删除容器和导入导出容器来实现容器迁移等。
Docker的容器十分轻量级，用户可以随时创建或删除容器。
可以使用docker create 命令新建一个容器，例如：
docker create -ti centos
使用docker create 命令新建的容器处于停止状态，可以使用docker start命令启动它。
启动容器有两种方式：
- 基于镜像新建一个容器并启动（docker run）
- 将在停止状态的容器重新启动（docker start）
例如：
docker run centos /bin/echo "hello world"
如图结果：
当利用docker run 来创建并启动容器时，Docker后台要进行如下过程：
- 检查本地是否存在指定的镜像，不存在就从默认仓库下载。
- 利用镜像创建并启动一个容器。
- 分配一个文件系统，并在只读的镜像层外面挂载一层可读写层。
- 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。
- 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。
通过docker ps 命令可以查看所有运行的容器信息。
docker ps
结果如图：
我们可以看出，当执行完“hello world“后，容器着被终止，通过docker ps 命令看不到任何运行的容器信息。
通过-a 可以查看存在的容器，包括运行的和终止的容器信息。
docker ps -a
结果如图：
结果信息列如下：
- CONTAINER ID:容器ID（唯一）
- IMAGE:依赖的镜像
- COMMAND:执行的命令
- STATUS:当前容器的状态
- PORTS：容器端口信息
- NAMES:容器别名（可自定义）
通过结果截图，我们看到了刚刚我们执行的“hello world”容器的信息。目前它的状态是终止。
docker run -t -i centos /bin/bash
结果如图：
docker run -d centos /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
结果如图：
我们可以通过**docker logs [容器ID]**查看容器日志。
docker logs 3a
在使用**-d** 参数时，
docker常用命令
# 查看docker的版本信息
$ docker version
# 查看安装docker的信息
$ docker info
# 查看本机Docker中存在哪些镜像
$ docker images
# 检索image
$ docker search ubuntu:14.04
# 在docker中获取ubuntu镜像
$ docker pull ubuntu:14.04
# 显示一个镜像的历史
$ docker history birdben/ubuntu:v1
# 列出一个容器里面被改变的文件或者目
$ docker diff birdben/ubuntu:v1
# 从一个容器中取日志
$ docker logs birdben/ubuntu:v1
# 显示一个运行的容器里面的进程信息
$ docker top birdben/ubuntu:v1
# 从容器里面拷贝文件/目录到本地一个路径
$ docker cp ID:/container_path to_path
# 列出当前所有正在运行的容器
$ docker ps
# 列出所有的容器
$ docker ps -a
# 列出最近一次启动的容器
$ docker ps -l
# 查看容器的相关信息
$ docker inspect $CONTAINER_ID
# 显示容器IP地址和端口号，如果输出是空的说明没有配置IP地址（不同的Docker容器可以通过此IP地址互相访问）
$ docker inspect --format='{{.NetworkSettings.IPAddress}}' $CONTAINER_ID
# 保存对容器的修改
$ docker commit -m "Added ssh from ubuntu14.04" -a "birdben" 6s56d43f627f3 birdben/ubuntu:v1
# 参数：
# -m参数用来来指定提交的说明信息；
# -a可以指定用户信息的；
# 6s56d43f627f3代表的时容器的id；
# birdben/ubuntu:v1指定目标镜像的用户名、仓库名和 tag 信息。
# 构建一个容器
$ docker build -t="birdben/ubuntu:v1" .
# 参数：
# -t为构建的镜像制定一个标签，便于记忆/索引等
# . 指定Dockerfile文件在当前目录下，也可以替换为一个具体的 Dockerfile 的路径。
# 在docker中运行ubuntu镜像
$ docker run <相关参数> <镜像 ID> <初始命令>
# 守护模式启动
$ docker run -it ubuntu:14.04
# 交互模式启动
$ docker run -it ubuntu:14.04 /bin/bash
# 指定端口号启动
$ docker run -p 80:80 birdben/ubuntu:v1
# 指定配置启动
$ sudo docker run -d -p 10.211.55.4:9999:22 birdben/ubuntu:v1 '/usr/sbin/sshd' -D
# 参数：
# -d：表示以“守护模式”执行，日志不会出现在输出终端上。
# -i：表示以“交互模式”运行容器，-i 则让容器的标准输入保持打开
# -t：表示容器启动后会进入其命令行，-t 选项让Docker分配一个伪终端（pseudo-tty）并绑定到容器的标准输入上
# -v：表示需要将本地哪个目录挂载到容器中，格式：-v <宿主机目录>:<容器目录>，-v 标记来创建一个数据卷并挂载到容器里。在一次 run 中多次使用可以挂载多个数据卷。
# -p：表示宿主机与容器的端口映射，此时将容器内部的 22 端口映射为宿主机的 9999 端口，这样就向外界暴露了 9999 端口，可通过 Docker 网桥来访问容器内部的 22 端口了。
# 注意：这里使用的是宿主机的 IP 地址：10.211.55.4，与对外暴露的端口号 9999，它映射容器内部的端口号 22。ssh外部需要访问：ssh root@10.211.55.4 -p 9999
# 不一定要使用“镜像 ID”，也可以使用“仓库名:标签名”
# start 启动容器
$ docker start 117843ade696117843ade696
# stop 停止正在运行的容器
$ docker stop 117843ade696117843ade696
# restart 重启容器
$ docker restart 117843ade696117843ade696
# rm 删除容器
$ docker rm 117843ade696117843ade696
# rmi 删除镜像
$ docker rmi ed9c93747fe1Deleted
# 登录Docker Hub中心
$ docker login
# 发布上传image（push）
$ docker push birdben/ubuntu:v1
修改密码：
echo 'newpassword' |passwd root --stdin
映射端口和服务
docker run -d -p 8888:22 myssh4:latest /usr/sbin/sshd -D
提交修改：
docker commit 81041ab6b5f6 myssh4
运行：
docker run -it 3b5e50532f20 /bin/bash
执行容器某个应用：
docker exec 81041ab6b5f6 /bin/bash
查看当前运行容器列表：
docker ps
查看所有镜像列表:
docker images
停止某个容器：
docker stop [name/容器id]
ssh登录:
ssh root@192.168.203.134 -p 8888
阿里docker仓库以及加速器:
https://cr.console.aliyun.com/
删除容器：
docker rm [CONTAINER ID(容器id)]
删除镜像：
docker rmi [IMAGE ID(镜像id)]
centos7下安装docker:
curl -sSL http://acs-public-mirror.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker-engine/internet | sh -
获得镜像：
docker pull NAME[:TAG]
在aliyun仓库获得镜像：https://dev.aliyun.com
DOCKER容器时区问题解决
[root@ab374724d6b0 ~]# rm -rf /etc/localtime
[root@ab374724d6b0 ~]# ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
Dockerfile中，ADD和COPY都是拷贝本机文件到container制作image。
那么ADD和COPY有什么区别呢？
ADD比COPY多了2个功能：
① ADD 的可以为URL
② ADD 到container的tar文件会被自动解压，并删除原tar文件。
- zzxb
V 1.0.0
- 2016-9-2:
- 初次创建文档
- 2016-9-8：
- 新增了idea中Maven骨架生成慢问题的解决方案
以下是在编写文档中收集的资源,对深入理解与运用有帮助