Docker学习笔记

发表于 2022-06-21 | 更新于 2023-01-19

一、Docker概述

docker是一种轻量级应用容器引擎，可以将应用与具体操作系统的联系剥离出来，并且可以将不同应用容器相互隔离，能够在保证效率的前提下降低应用之间的相互影响。其设计可以与虚拟机进行类比，但比虚拟机更轻量。由于docker容器具有独立完整的运行环境，可以实现“打包一次，到处运行”（类似上世纪90年代，java的口号“write once, run anywhere”），而且十分轻量，十分适合应用的开发部属，是互联网APP开发的首选。在docker的基础上，还衍生了 Kubernetes（K8S，底层支持不仅是docker）、dockerSwap（docker公司亲儿子）等集群化管理工具，容器化时代已经来临。

1.1 Docker安装

## 安装依赖
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
## 设置仓库
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
## 安装docker
yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
## 开机启动
systemctl start docker
systemctl enable docker
## 测试安装
docker version
docker run hello-world

## 官方脚本一键安装
curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

ubuntu安装参见https://www.runoob.com/docker/ubuntu-docker-install.html

nvidia-docker 安装参见英伟达官网

1.2 基本命令

docker类似于一个独立于操作系统的虚拟机，因此它的操作基本命令都是docker命令的子命令。

1.2.1 pull

docker pull [options] NAME[:TAG]

docker的应用容器建立基础是docker应用镜像。镜像除了可以自己构建外，已经有很多镜像被制作好放到指定仓库中。pull命令的作用在于从远程仓库中下载镜像到docker中。

options 一些命令参数选项，通过docker pull —help查看
:TAG 用于指定镜像版本，默认是latest。
NAME 镜像名称

下例就是获取网易仓库提供的Tomcat镜像。

docker pull hub.c.163.com/library/tomcat:latest

常见docker镜像仓库

https://hub.docker.com/

1.2.2 images

docker images [options] [REPOSITORY[:TAG]]

获取docker中已安装的镜像，可以列举全部镜像也可以指定镜像名称。

1.2.3 run

docker run [options] IMAGE[:TAG] [COMMAND] [ARG..]

IMAGE 镜像名称
COMMAND 运行起来的时候要执行什么命令.
options 运行参数选项
- -p 端口映射，将系统端口与docker端口建立映射关系，如 -p 8867:8867
- -v 文件夹映射，将主机文件与docker文件建立映射关系，如 -v /public/home/zhanghn:/home，前者为主机，后者为容器
- -d 后台运行，此时不会看到输出日志在控制台
- —network 用于指定网络，常指定为host,使用主机网络
- —name 用于指定容器名称，不指定时名称随机，不便于管理

从镜像创建新的容器并运行。

例如创建Ubuntu-vscode的新容器，容器内home文件夹与主机文件夹zhanghn对应，以免相互拷贝文件的麻烦。vscode镜像的base镜像是centos镜像。

docker run -d -p 8867:8067 -v /public/home/zhanghn:/home/zhanghn -v /public/packages:/home/packages --name zhanghn ubuntu-vscode:v3.22.1

docker run -d -p PORT:8067 -v /public/home/USERNAME:/home/USERNAME -v /public/packages:/home/packages —name USERNAME ubuntu-vscode:v3.22.2 —user-data-dir /home/USERNAME/.vscode-server —extensions-dir /home/USERNAME/.local/share/code-server/extensions —config /home/USERNAME/.config/code-server/key.yaml && chmod 666 /home/USERNAME/.config/code-server/key.yaml

容器中可以通过ssh连接外部，但是好像无法直接从外部ssh到容器中。

1.2.3 build

docker build [OPTIONS] PATH | URL |

自定义镜像制作的命令，需要事先撰写Dockerfile，道理类似于CMakeLists.txt和Makefiles，为固定文件名。

OPTIONS 构建选项，如-t可以为构建镜像命名和版本
PATH|URL Dockerfile所在目录或者URL

1.2.4 ps

docker ps

类似于linux命令ps，列举当前运行的或结束的容器进程。

1.2.5 rmi

docker rmi

移除镜像。

1.2.6 rm

docker rm

移除容器。常用组合命令产生已经退出的容器

docker rm `docker ps -a|grep Exited|awk '{print $1}'`

1.2.7 kill

docker kill ID

类似于linux的kill，终止一个容器进程。

1.2.8 start

docker start ID/NAME

不同于run，start用于启动已经创建的容器。

1.2.9 rename

docker rename OLD NEW

对容器进行重命名。

1.2.10 system

docker system prune --volumes -a

清除没用的，悬空的镜像

1.2.11 exec

docker exec -it VSCODE-zhanghn bash

exec命令用于已创建的容器，执行特定的命令，-it选项使得其以终端形式运行。exec命令不受dockerfile的ENTRYPOINT影响。方便以终端形式使用容器。

1.2.12 container

docker container <cmd>

这是docker容器的系列操作命令集

docker container inspect <CONTAINER ID> 查看docker容器配置信息
docker container update <CONTAINER ID> <OPTION> 追加或更新docker容器配置参数，但不是全部都可以

docker container update VSCODE-zhanghn --restart=always就能修改restart参数

1.2.13 save

docker save -o <*.tar> <Image>

该命令能够将docker镜像保存，便于docker镜像迁移而不必发布到dockerhub上。与docker load对应。

1.2.14 load

docker load -i <*.tar>

将save保存的镜像导入，一般用于镜像迁移。

1.2.15 tag

docker tag SOURCE_IMAGE[:TAG] TARGET_IMAGE[:TAG]

该命令给已有的本地镜像打新标签。常见场景是给latest标签的镜像同时起一个别的版本标签方便版本控制。

1.2.16 push

docker push docker push [OPTIONS] NAME[:TAG]

该命令用于将本地镜像发布到镜像仓库，例如默认的dockerhub。

二、Dockerfile

2.1 常见指令

FROM

这是所有非基础镜像都有的指令，而且必须在首行。代表对应的base镜像。可以类比类的集成。

COPY

这是将主机文件拷贝至容器内的指令

ADD

与COPY类似，推荐用COPY。对于tar.gz这种，会将其解压。

ENV

设置容器内环境变量

RUN

在执行docker build时使用，执行相应的bash命令

ENTRYPOINT

在运行容器时使用，类似于C++的main函数，会执行bash命令。注意的是，指令启动的进程是docker容器的1号进程，类似于Linux的1号进程，必须是持续运行的进程。该进程的终结意味着docker容器的终结。可以使用&&进行多条语句，但最后一句必须是持续运行的进程。

CMD

在运行容器时使用，与ENTRYPOINT类似。会被ENTRYPOINT覆盖。可以再build时从命令行接收参数并将内容传给ENTRYPOINT作为参数。因此可以用CMD写不定参。

WORKDIR

设定build时当前工作目录，指的是镜像内目录而非主机目录

三、注意

docker容器启动时以非交互形式进入的bash，因此环境变量等配置只能在~/.bashrc中。
docker容器创建后，可以在相应目录下修改配置参数https://blog.csdn.net/wesleyflagon/article/details/78961990
docker容器默认存储目录修改可以在/etc/docker/daemon.conf中配置graph参数，也可以在/lib/systemd/system/docker.service中配置

无法使用远程挂载目录作为docker目录，会报错。
ExecStart=/usr/bin/dockerd —graph=/home/docker

四、docker容器参数修改

这里针对的是已经启动的容器，对于新建容器，只需要在run时增加参数即可。一般性操作在于关闭docker服务，并在对应的docker容器目录下·<dockerRootDir>/containers/<ID>/修改hostconfig.json和config.v2.json。并重启docker。两个配置文件一个针对的是宿主机（host），一个针对的容器自己，配置时需要同步信息。

4.1 追加TCP端口映射

修改hostconfig.json，增加TCP端口绑定。其中key值为docker容器内端口，HostPort为宿主机端口。

“PortBindings”:{
“8067/tcp”:[{“HostIp”:””,”HostPort”:”8067”}],
“8080/tcp”:[{“HostIp”:””,”HostPort”:”28080”}]
}

修改config.v2.json，增加docker端口暴露和端口映射（必须和hostconfig.json对应）。

“ExposedPorts”:{
“8067/tcp”:{},
“8080/tcp”:{}
}

“Ports”:{
“8067/tcp”:[{“HostIp”:”0.0.0.0”,”HostPort”:”8067”}],
“8080/tcp”:[{“HostIp”:”0.0.0.0”,”HostPort”:”28080”}]
}

4.2 追加privilege权限

在创建新docker容器时，--privileged=true可以授予容器与宿主机root用户一样的权限，方便更改一些系统级变量。虽然docker内root是root用户，但对于宿主机来说，它未获得privilege权限时仍然是普通用户，无法修改一些基于宿主机的系统参数。因此privilege权限实际上是宿主机对容器的授权，其配置是针对宿主机的，因此只需要修改hostconfig.json。

“Privileged”:true

“SecurityOpt”:[“label=disable”]

“MaskedPaths”:null

“ReadonlyPaths”:null //必须将这些只读路径删除

此时重启后，可以再容器中修改配置sysctl.conf，甚至可以在docker容器中启动docker。

fs.inotify.max_user_watches=524288 //例如在sysctl.conf中设定最大文件监视
sysctl -p

值得注意的是，上述系统变量修改不会持久化保存在docker容器中，重启docker容器需要重新执行sysctl -p。

4.3 追加自动重启

在创建新docker容器时，--restart=always可以让容器随着docker服务一起启动，剂自动重启。对于已经有的容器，有两种方法可以实现追加。

update命令

docker container update <CONTAINER ID> --restart=always

这个命令前面已经提到过
修改hostconfig.json中RestartPolicy

“RestartPolicy”:{“Name”:”no”,”MaximumRetryCount”:0} # 修改前
“RestartPolicy”:{“Name”:”always”,”MaximumRetryCount”:0} # 修改后

4.4 开放docker远程服务

在/lib/systemd/system/docker.service修改如下配置，增加unix和tcp配置。此外可以通过其他配置方法，但多种配置混合会造成冲突而启动失败，故建议统一在dcoker.service中修改。

# for containers run by docker
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://0.0.0.0:2375

而远端可以通过docker -H <ip:port>形式或修改环境变量。2375是默认docker服务端口，可以省略。

docker -H 172.16.10.210 images 所列为远程
export DOCKER_HOST=172.16.10.210:2375
docker images ## 所列为远程服务器docker内容
export DOCKER_HOST=
docker images ## 本地

4.5 修改Docker Root目录

默认情况下，docker的根目录是/var/lib/docker，这里面包含所有镜像和容器等内容。但一般var目录是较小的，不适合生产环境大规模部署。可以通过修改graph参数调整路径，可以有以下两种修改策略。

//查看当前docker root目录
# docker info|grep -i "docker root dir"
Docker Root Dir: /var/lib/docker

//修改/etc/docker/daemon.json，添加"graph":"/docker/docker"
# vim /etc/docker/daemon.json
# systemctl stop docker
# systemctl daemon-reload
# systemctl start docker

//修改/lib/systemd/system/docker.service，在dockerd启动参数中追加 --graph=/docker/docker
# vim /lib/systemd/system/docker.service

五、自建Docker私有仓库

基于register镜像的建立

docker官方提供了一个register镜像，只要拉取并暴露5000端口即建立。

1 2	docker pull register docker run -d -p 5000:5000 --restart always --name registry registry

然后可以看到http://<host>:5000/v2/_catalog/能被正常访问。此时可以通过设置tag并push到私有仓库

1 2	docker tag <Image>[:tag] <host>:5000/<Target_Imagename>[:tag] docker push <host>:5000/<Target_Imagename>[:tag]

值得注意的是，如果私有仓库不是localhost，那么需要修改/etc/docker/daemon.json

1
2
3

{
  "insecure-registries": ["<host>:5000"]
}

并重启docker服务

1 2	sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl restart docker

国内docker镜像加速器

docker hub和pypi等一样在国内速度慢，可以配置国内镜像源，例如阿里云。
阿里云的镜像需要注册登录获取私有连接，
然后修改/etc/docker/daemon.json。

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://****.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

参考文献

本文作者: GCS-ZHN

本文链接: https://gcszhn.top/2022/06/21/docker/