docker 入门_docker高级教程

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、docker概述

1.什么是docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。 Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。 容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。 Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition: 社区版） 和 EE（Enterprise Edition: 企业版）。

简单来说，docker是一个用来装应用的容器，就像杯子可以装水，笔筒可以放笔，书包可以放书，可以把深度学习放在docker中，可以把网站放入docker中，可以把任何想得到的程序放在docker中。

2.docker思想

2.1 集装箱

如果没有集装箱，运输货物的时候，东西零散容易丢失，但是一旦有了集装箱，那么货物就会被装载在里面，运输的时候就不容易丢失了。目前我们需要将程序部署到一台新的机器上，可能会启动不起来，比如缺失库或者配置文件等。那我们如果将程序想象成货物，我们只需要用一个集装箱将这些程序打包好，就可以在部署后保证程序可以正常运行，而docker就是这个集装箱。

2.2 标准化

运输方式：

如果我们把台式机的应用部署到服务器上，我们可能选择用移动硬盘拷过去，而有了docker，我们就可以将这个过程标准化。 docker运输东西通过一个超级码头，任何地方需要货物都由鲸鱼先送到超级码头，然后再由鲸鱼从超级码头把货物送到目的地。 在刚才例子中，我们只需要在台式机执行一个docker命令，把鲸鱼派过来，把程序送到超级码头去，再在服务器上执行一个docker命令，然后由鲸鱼把程序从超级码头送到服务器上去。

存储方式：

当我们把程序存储到服务器上时，因为下次我们有可能还要修改存储目录，所以我们需要记住这个目录。而有了docker之后我们就不用记住了程序在哪里了，我们使用的时候只需要一条命令就行了。

API接口：

docker提供了一系列rest api的接口，包含了对docker也就是对我们的应用的一个启动停止查看删除等等。有了docker，通过docker命令就可以对其进行操作。

2.3 隔离

我们在使用虚拟机时有自己的cpu、硬盘、内存，完全感觉不到外面主机的存在。docker也差不多，不过它更轻量，我们创建虚拟机可能要几分钟,但是docker只需要一秒。最底层的技术是linux一种内核的限制机制，叫做LXC。 LXC是一种轻量级的容器虚拟化技术，最大效率的隔离了进程和资源。通过cgroup、namespace等限制，隔离进程组所使用的物理资源，比如CPU，MEMORY等等。这个机制在7、8年前已经加入到linux内核了，直到2013年docker出世的时候才火起来，大家可能奇怪为什么这么好的技术埋没这么多年都没人发现呢？ 英雄造时势，时势造英雄，如果没有云计算、敏捷开发、高频度的弹性伸缩需求，没有IT行业这么多年长足的发展，也就没有docker。

3.为什么选择docker?

作为一种新兴的虚拟化方式，Docker 跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势。

1. 更高效的利用系统资源。
2. 更快速的启动时间
3. 一致的运行环境
4. 持续交付和部署
5. 更轻松的迁移
6. 更轻松的维护和扩展

4.走进docker

镜像就是上面说的集装箱，仓库就是超级码头，容器就是我们运行程序的地方。docker运行程序的过程，就是去仓库把镜像拉到本地，然后用一条命令把镜像运行起来变成容器。 build：构建,就是构建镜像. ship：运输,运输镜像,从仓库和主机运输. run：运行的镜像就是一个容器. build，ship，run和镜像，仓库，容器是一一对应的。

4.1 镜像

镜像的英文名叫image。前面我们讲到了集装箱，鲸鱼拖着的所有集装箱就是一个镜像。

从本质上来说镜像就是一系列文件，可以包括我们应用程序的文件，也可以包括我们应用的运行环境的文件。既然是文件，那么是以什么样的格式在本地保存的呢？

说到存储格式，就要提到linux的一个存储技术，叫做联合文件系统。它是一种分层的文件系统，可以将不同的目录挂到同一个虚拟文件系统下。

比如test1下有三个文件夹，test2下有两个文件夹，还有一个readme文件。联合文件系统就是可以在一个文件夹(test)中看到多个文件夹(test1,test2)中的内容。

通过这种方式可以实现文件的分层，test1可以把它看作第一层，test2可以把它看作第二层。每一层有每一层自己的文件，docker就是利用了这种分层的概念实现了镜像存储。

镜像的存储格式如下图所示。

这张图是分层的。最下面一层，上面也是一层层的好像集装箱罗列在一起。这就是镜像最直观的存储方式。下面是操作系统的引导，上面是linux操作系统，再上面是一些相关的软件。如果是我们自己的程序，就可以是tomcat，jdk，再往上是应用代码。每一层是我们自己都可以控制得，最上面一层先忽略不看，因为这是和容器有关的。注意一点，docker镜像系统的每一层都是只读的，然后把每一层加载完成之后这些文件都会被看成是同一个目录，相当于只有一个文件系统。docker的这种文件系统被称之为镜像。

4.2 容器

为了便于理解，大家可以把容器想象成虚拟机。每个虚拟机都有自己的文件系统，可以把上图整个一部分看成是文件系统，与虚拟机系统的区别是这里面的文件系统是一层一层的，并且最下面的n层都是只读的，只有上面一层是可写的。为什么要有可写的这层呢？大家的程序运行起来，势必会要写一些日志，写一些文件，或者对系统的某一些文件做一些修改，所以容器在最上面一层创建了可读可写的文件系统。

因为镜像的每一层都是只读的，所以在程序的运行过程中要写镜像文件时，它会把文件的每一层拷到文件的最上层，然后再对它进行修改。修改之后，当我们的应用读一个文件时会从顶层进行查找，如果没有才会找下一层。

由于容器的最上一层是可以修改的，镜像是不能修改的，这样就能保证镜像可以生成多个容器独立运行,没有任何干扰。

4.3 仓库

我们的镜像是要在其它机器上运行,如何进行传输呢?

这就用到了docker仓库，我们要先把我们的镜像传到docker仓库中，再由目的地把docker仓库拉过去，这就完成了这样的一次传输过程。

谁提供了这样的仓库呢？docker自己提供了hub.docker.com。但是非常慢为了解决这个问题，国内很多公司也在做自己的仓库。

二、docker安装

因为在虚拟机中安装的是linux的redhat7.4，所以接下来将介绍如何在redhat中安装docker。以下方法通用于linux内核，只是安装包有可能不同。

安装需满足以下要求：

• 64位操作系统
• 3.1及以上的Linux内核
• iptables版本在1.4及以上
• git版本在1.7及以上
• A ps executable, usually provided by procps or a similar package.
• XZ Utils 4.9 or higher
• A properly mounted cgroupfs hierarchy; a single, all-encompassing cgroup mount point is not sufficient.

通过 uname -r 命令查看你当前的内核版本。

1.在线安装

1.1 如果安装过请先卸载

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yum remove docker 
           docker-client 
           docker-client-latest 
           docker-common 
           docker-latest 
           docker-latest-logrotate 
           docker-logrotate 
           docker-engine

1.2 安装依赖设置yum仓库

安装依赖：

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yum install -y yum-utils 
  device-mapper-persistent-data 
  lvm2

设置仓库：

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yum-config-manager 
    --add-repo 
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

1.3 安装docker

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yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

1.4 启动并加入开机启动

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systemctl start docker

systemctl enable docker

1.5 验证是否安装成功

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docker version

docker run hello-world

能够看到输出 Hello from Docker! 就OK了！

2.离线安装

在某些情况下，我们可能需要离线安装docker，那么接下来将详细介绍如何实现docker的离线安装。

2.1 下载docker压缩包

从download.docker.com下载对应的docker包，我这里下载的是docker-18.03.1-ce.tgz版本，如果有需要可以直接私信我。

2.2 解压文件

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[root@devops-102 ~]# tar -xvzf docker-18.03.1-ce.tgz 

2.3 将文件移动到系统目录下 excutable path。

ps:本步骤为可选步骤，也可以把解压路径放到PATH变量中。

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$ sudo cp docker/* /usr/bin/

执行后会看到 API listen on /var/run/docker.sock 的提示，表示docker已经在运行了。

2.4 启动Dockerd

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$ sudo dockerd &

2.5 验证

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$ sudo docker run hello-world

能够看到输出 Hello from Docker! 就OK了！

2.6 设置开机自启动

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systemctl start docker       

systemctl enable docker

三、docker基础操作

当我们安装好docker后，由于我做深度学习方面的研究，所以我们需要安装相应的深度学习环境，以配置pytorch环境为例，接下来会一步步介绍如何构建一个属于自己的镜像。

1.镜像基本操作

1.1 抓取镜像

首先我们进入dockerhub网站选择一个我们需要的镜像。

然后输入：

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docker pull pytorch/pytorch

通过此命令可以docker远程仓库拉取镜像到本地。

docker pull [options] NAME[:TAG] name是拉取镜像的名称；TAG表示是可选的，如果不选表明时latest，如果选择表明是指定版本的。 options是拉去的一些参数，当不加请求地址的时候回去docker的官网拉取镜像。

1.2 查看镜像

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docker images 

通过此命令可以查看当前存在哪些镜像。

docker images [options] [REPOSITORY[:TAG]] options是选项，后面是指定镜像的名称。这个用的不多，可能当本地镜像非常多的时候要指定查看某一个镜像。 IMAGE ID 其实是一个64位的字符串，它可以唯一标识我们的镜像,这里只显示了16位，后面的被截掉了

1.3 启动交互式容器

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docker run -it -v /home/admin/workplace:/workspaces --name bert_pytorch pytorch/pytorch /bin/bash

docker run -t -i -v 本地目录:虚拟目录 –name 自定义名称 IMAGE_NAME /bin/bash -i –interactive=true | false，默认是false -t –tty=true | false，默认是false –name 给启动的容器自定义名称，方便后续的容器选择操作 启动交互式的容器，就是类似虚拟机、云主机的操作方式，操作完一个命令后仍然可以继续

1.4 删除镜像

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docker rmi d77dc4c8ebab

docker rmi 镜像的标识 标识可以是id或者name。

2.容器的操作

2.1 运行容器

# 简单操作 docker run 镜像的标识|镜像名称[tag] # 常用的参数 docker run -d -p 宿主机端口:容器端口 –name 容器名称 镜像的标识|镜像名称[tag] # -d: 代表后台运行容器 # -p: 宿主机端口:容器端口: 为了映射当前Linux的端口和容器的端口 # –name 容器名称: 指定容器的名称

2.2 查看正在运行的容器

docker ps [OPTIONS] # OPTIONS说明: # -a: 代表查看全部的容器，包括没有运行 # -q: 只查看容器的标识 # -f: 根据条件过滤显示的内容 # –format: 指定返回值的模板文件 # -l: 显示最近创建的容器 # -n: 列出最近创建的n个容器 # –no-trunc: 不截断输出 # -s: 显示总的文件大小

2.3 查看容器的日志

docker logs -f 容器id # -f: 可以滚动查看日志的最后几行

2.4 进入到容器内部

docker exec -it 容器id bash

2.5 删除容器(删除容器前，需要先停止容器)

docker stop 容器id

# 停止指定的容器

docker stop $(docker ps -qa)

# 停止全部容器

docker rm 镜像id

# 删除指定容器

docker rm $(docker ps -qa)

# 删除全部容器

2.6 启动容器

docker start 容器id

3.构建镜像

构建Docker镜像，可以保存对容器的修改，并且再次使用。构建镜像提供了自定义镜像的能力，以软件的形式打包并分发服务及其运行环境。Docker中提供了两种方式来构建镜像：

• 通过容器构建：docker commit
• 通过Dockerfile：docker build

3.1 使用commit命令构建镜像

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docker commit 7843e0556e67 bertpytorch

命令：docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]] 参数： -a，–author=“”，指定镜像的作者信息 -m，–message=“”，提交信息 -p，–pause=true，commit时是否暂停容器

3.2 使用Dockerfile文件构建镜像

Docker允许我们利用一个类似配置文件的形式来进行构建自定义镜像，在文件中可以指定原始的镜像，自定义镜像的维护人信息，对原始镜像采取的操作以及暴露的端口等信息。比如：

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# Sample Dockerfile
FROM ubuntu:16.04
MAINTAINER wgp "Kingdompin@163.com"
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y nginx
EXPOSE 80

命令：docker build [OPTIONS] DockerFile_PATH | URL | – 参数： –force-rm=false ​ –no-cache=false ​ –pull=false ​ -q，quite=false，构建时不输出信息 ​ –rm=true -t，tag=“”，指定输出的镜像名称信息

4.镜像迁移

我们制作好的镜像，一般会迁移到其他机器上。Docker提供了几种镜像迁移分享给其他人的方式。推荐镜像迁移应该直接使用Docker Registry，无论是直接使用Docker Hub还是使用内网私有Registry都可以。使用镜像频率不高，镜像数量不多的情况下，我们可以选择以下两种方式。

4.1 上传Docker Hub

首先，需要在Docker Hub上申请注册一个帐号（人机验证时需要科学上网）。然后我们需要创建仓库，指定仓库名称。

在终端中登录你的Docker Hub账户，输入docker login，输入用户名密码即可登录成功。

查看需要上传的镜像，并将选择的镜像打上标签，标签名需和Docker Hub上新建的仓库名称一致，否则上传失败。给镜像打标签的命令如下。

docker tag <existing-image> <hub-user>/<repo-name>[:<tag>] 其中existing-image代表本地待上传的镜像名加tag，后面<hub-user>/<repo-name>[:<tag>]则是为上传更改的标签名，tag不指定则为latest。

接下来，我们利用push命令直接上传镜像。

docker push <hub-user>/<repo-name>:<tag>

我们已经上传成功。由于之前介绍的分层存储系统，我们这里是直接对已有的ubuntu镜像进行上传，只是重新打了标签，所以真正上传的只是变化的部分。

4.2 导出文件互传

Docker 还提供了 docker load 和 docker save 命令，用以将镜像保存为一个tar文件。比如这次我们将bertpytorch:latest这个镜像保存为tar文件。

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docker save -o bertpytorch.tar bertpytorch

docker save -o <仓库名称>-<tag>.img <仓库名称>:<tag>

查看本地磁盘，即可看见名为bertpytorch的tar包。我们可以将其拷贝给其他机器，再利用load命令重新导入。

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docker load --input bertpytorch.tar

docker save –input <tar>

四、常用linux操作

1.文件和目录

cd /home 进入 ‘/ home’ 目录’ cd .. 返回上一级目录 cd ../.. 返回上两级目录 cd 进入个人的主目录 cd ~user1 进入个人的主目录 cd – 返回上次所在的目录 pwd 显示工作路径 mkdir dir1 创建一个叫做 ‘dir1′ 的目录’ mkdir dir1 dir2 同时创建两个目录 mkdir -p /tmp/dir1/dir2 创建一个目录树 rm -f file1 删除一个叫做 ‘file1′ 的文件’ rmdir dir1 删除一个叫做 ‘dir1′ 的目录’ rm -rf dir1 删除一个叫做 ‘dir1’ 的目录并同时删除其内容 rm -rf dir1 dir2 同时删除两个目录及它们的内容 cp file1 file2 复制一个文件 cp dir/* . 复制一个目录下的所有文件到当前工作目录 cp -a /tmp/dir1 . 复制一个目录到当前工作目录 cp -a dir1 dir2 复制一个目录 cp -r dir1 dir2 复制一个目录及子目录

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参考：

Docker超详细基础教程

docker入门(利用docker部署web应用)

Docker 入门到实战教程(一)介绍Docker

Docker——入门实战

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