docker简介、安装、基础知识
基础知识
- Docker简介：
1.Docker是一种用于构建、发布及运行应用程序的开源项目，他通过容器化技术简化了应用程序的部署和管理
2.Docker是一个开源的应用容器引擎，基于go语言开发，为应用打包、部署平台，而非单纯的虚拟化技术
3.Docker类似于集装箱，各式各样的货物，经过集装箱的标准化进行托管，而集装箱之间互不影响
4.Docker是一个轻量级的容器，我们可以把环境交给Docker管理，当我们需要移植我们的产品的时候，就可以将环境整个的迁移到另一台主机上
二、Docker优势：
（1）应用部署
Docker简化了应用程序的部署和管理，通过将应用程序打包到容器中，确保他们在任何环境中都能以一致的方式运行
（2）微服务架构
Docker是微服务架构的理想选择，允许将大型应用程序分解成较小的、独立的模块，从而提高敏捷性和可扩展性
（3）轻量级虚拟化
Docker容器较于传统的虚拟机更加轻量和高效，能够快速启动和停止，节省资源系统
（4）运行环境一致性
无论在本地还是云端，应用的运行环境都能保持相同，减少了因环境差异导致的问题
（5）可移植性
可以轻松的将docker容器从一个平台迁移到另一个平台，无需担心依赖和环境配置的差异比如：在本地开发的容器可以无缝部署到云服务器上
（6）高效的资源利用
多个docker容器可以共享主机的操作系统内核，从而更有效地利用系统资源
（7）隔离性
每个服务器都是独立运行的，完全隔离的。避免公用的服务器资源会容易受到其他用户影响
（8）快速的启动部署
可以做到秒级，甚至毫秒级的启动时间，大大节约了开发、测试、部署的时间
（9）易于部署和扩展
能够快速部署新的应用实例，并且可以根据需求轻松的进行水平扩展
（10）DevOps
Docker桥接了开发和运维之间的差距，使团队能够有效的协作并实现DevOps实践
对于开发人员：build once、run anywhere
对于运维人员：configure once、run anything
三、为什么使用Docker
Docker解决了产品多版本迭代之后，不同环境之间的兼容问题；Docker的出现使我们开发的软件可以“带环境安装”，即安装的时候，可以把原始环境一模一样的复制过来，在自己的机器上可以运行，在别人的机器上也可以运行
Docker Hub的关键特点和优势
- 丰富的镜像资源：涵盖了各种常见的操作系统、编程语言运行时、数据库、Web 服务器等众多应用的镜像。
- 官方支持：提供了由 Docker 官方维护的一些重要镜像，确保其质量和安全性。
- 社区贡献：开发者们可以自由上传和分享他们创建的镜像，促进了知识和资源的共享。
- 版本管理：对于每个镜像，通常都有多个版本可供选择，方便用户根据需求获取特定版本。
- 便于搜索：用户可以通过关键词轻松搜索到所需的镜像。
四、认识registry和Harbor
概述：Docker Registry是一个存放镜像的仓库，可以方便的存储、管理和分发镜像。通过将镜像上传到Registry，用户可以在不同环境中快速的下载和运行镜像，大大提高了应用的部署和管理效率。
Registry简介：
- 镜像仓库：Docker Registry是一个集中式的镜像仓库，可以存储、管理和分发镜像。它通常被部署在互联网服务器或者云端，使得用户可以在任何地方下载和运行镜像
- 跨环境一致性：由于在多个环境中使用的是相同的镜像，因此可以确保应用在不同环境中的一致性。用户只需要在开发环境中制作好镜像，并将其上传到Registry，就可以在生产环境中直接下载并运行该镜像
- 与Docker完美集成：Docker本身已经与Registry完美集成，用户可以通过简单的Docker命令来上传、下载和运行镜像，无需了解Registry的具体细节
- 开源项目：Registry本身是一个开源项目，任何人都可以下载并部署自己的私有Registry
Harbor（英文单词：港湾）简介：
主要功能和特点：
- 基于角色的访问控制（RBAC）：可以为不同的用户和用户组分配不同的权限，增强了安全性和管理的灵活性
- 镜像复制：支持在不同的harbor实例之间复制镜像，方便在多个数据中心或环境中分发镜像
- 图形化用户界面（UI）：提供了直观地Web界面，便于管理镜像仓库、项目、用户等
- 审计日志：记录了对镜像仓库的各种操作，有助于追踪和审查活动
- 垃圾回收：可以清理不再使用的镜像，节省存储空间
- 学习Registry与Harbor的应用场景
（1）像Docker Hub、阿里云这样的公共镜像仓库有的时候用起来不太方便，Docker Hub网速太慢，阿里云需要花钱买主机
（2）涉及内部资源的保密性，有的机构不太可能将镜像提供给公网，因此需要创建一个基于内部项目镜像，构造本地私人仓库供给团队使用
六、Registry与harbor仓库的优势：
Harbor和Registry都是Docker的镜像仓库，但是Harbor作为更多企业的选择，是因为相比较于Registry来说，它具有更多的优势：
- 提供分层传输机制
Docker镜像是分层的，而如果每次传输都使用全量文件（所以用ftp的方式并不适合），显然不经济，必须提供识别分层传输的机制，以层的UUID为标识，确定传输的对象
- 提供Web界面，优化用户体验
只用镜像的名字来进行上传下载显然很不方便，需要一个用户界面可以支持登录、搜索功能，包括区分公有、私有镜像
- 支持水平扩展集群
当有用户对镜像的上传下载操作集中在某服务器，需要对相应的访问压力作分解
- 良好的安全机制
企业中的开发团队有很多不同的职位，对于不同的职位人员，分配不同的权限，具有更好的安全性
- Harbor提供基于角色的访问控制机制，并通过项目对镜像进行组织和访问权限的控制
私有库的应用场景：
七、Docker仓库的工作原理：
Index docker：索引服务，负责并维护有关用户、账户、镜像的校验以及公共命名空间的信息。
Registry docker 仓库：是镜像和图表的仓库
Registry Client docker：充当registry客户端来维护、推送和拉取，以及客户端的授权
Docker守护进程（docker daemon）：负责管理镜像、容器、容器网络、数据卷等
Client：负责发送docker操作指令，日常主要通过client完成镜像和容器的管理镜像
Docker仓库（docker registry）
用于存储和分发docker镜像的集中式存储库
负责存储docker镜像，并处理docker pull/push命令
实验操作
一、Docker安装
1.选择安装的平台：docker要求centos系统的内核版本高于3.0
2.查看系统版本：
# cat /etc/os-release
3.更新yum源：
# Yum update
4.卸载旧版本：
5.安装yum工具：
6.设置镜像仓库：
注：拉取国内阿里云的速度比较快速
7.更新一下yum索引：
注：yum makecache fast命令解析
目的：以更快的方式创建或更新yum软件包的元数据缓存
清除旧的元数据缓存：首先，yum将删除旧的元数据缓存，以确保下一步更新的是最新的数据而不是旧数据
注意的是：yum makecache fast 命令创建的元数据缓存可能不是完整的。因为只下载了部分的元数据，所以某些软件包的详细信息可能不可用。这意味在某些情况下，您可能无法获取到完整的软件包描述、依赖关系
总的来说：yum makecache fast 命令的作用是以更快的方式创建或更新yum软件包的元数据缓存。它使用较少的持久化哈希来下载元数据，以提高命令的执行速度，但可能会导致某些软件包的详细信息不完整
8.安装docker：
9.启动docker并查看状态：
10.测试docker是否运行：（测试hellow-world）
11.查看刚刚下载的镜像：
二、Docker的基础命令及使用：
1.帮助命令：
1.1查看docker的版本信息：docker version
1.2查看docker的系统信息，包括镜像和容器的数量：docker info
1.3帮助命令：# docker 命令 --help
2.镜像命令
2.1查看所有本地主机的镜像：
解析：
REPOSITORY:镜像仓库源
TAR：镜像标签
IMAGE ID:镜像的id
CREATED:镜像创建时间
SIZE:镜像的大小
参数：
-a, --all 显示所有镜像（docker images -a）
-q, --quiet 仅显示镜像id（docker images -q）
2.2搜索镜像
参数：
--filter-stars=3000 搜索出来的镜像修饰stars大于3000的
2.4下载镜像
# docker pull 镜像名[:tag]
注：如果不写tag，默认为最新版本；分层下载，docker images的核心，联合文件下载
测试：
至此，mysql镜像下载完成
2.5删除镜像
（1）# docker rmi -f 镜像id 删除指定镜像
测试：
（2）# docker rmi -f 镜像id 镜像id 镜像id 删除多个镜像（空格分开）
（3）# docker rmi if $(docker images -aq) 删除全部镜像
2.6上传镜像
# docker push 镜像名：tag
2.7保存镜像为一个压缩包
# docker save -o 保存的目录文件名称 镜像名
2.8加载镜像
2.9镜像标签
# docker tag 源镜像名 想要生成新的镜像名
3.容器命令：
3.1下载centos镜像：（有了镜像才可以去创建容器）
3.2新建容器
# docker run [可选参数] image（镜像名）：版本号（默认最新版本）
参数说明：
-a stdin: 指定标准输入输出内容类型，可选 STDIN/STDOUT/STDERR 三项；
-d: 后台运行容器，并返回容器ID；
-i: 以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用；
-P（大写P）: 随机端口映射，容器内部端口随机映射到主机的端口
-p: 指定端口映射，格式为：主机(宿主)端口:容器端口
-t: 为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用；
-name=“nginx-lb”: 为容器指定一个名称；
-dns 8.8.8.8: 指定容器使用的DNS服务器，默认和宿主一致；
-dns-search example.com: 指定容器DNS搜索域名，默认和宿主一致；
-h “mars”: 指定容器的hostname；
-e username=“ritchie”: 设置环境变量；
-env-file=[]: 从指定文件读入环境变量；
-cpuset=“0-2” or --cpuset=“0,1,2”: 绑定容器到指定CPU运行；
-m : 设置容器使用内存最大值；
-net=“bridge”: 指定容器的网络连接类型，支持 bridge/host/none/container四种类型；
-link=[]: 添加链接到另一个容器；
-expose=[]: 开放一个端口或一组端口；
-volume , -v: 绑定一个卷；
--rm 容器关闭后就被删除，一般用于测试
练习：
例：使用Docker镜像Nginx：lastest以后台的模式启动一个容器，并命名为mynginx
例：使用镜像Nginx，以后台模式启动一个容器，并将容器的80端口映射到主机的8080端口
例：查看镜像支持的环境变量
（5）使用镜像centos以交互模式启动一个容器，在容器内执行/bin/bash命令
退出容器，退出到主机
退出并停止容器
退出但不停止（现在运行的容器是两个）
Ctrl+P+Q
3.3构建自己的Docker镜像
- 基于已有镜像创建
# docker commit [选项] 容器id/名称 仓库名称：[标签]
- 基于本地模版创建
通过导入操作系统模版文件生成新的镜像
使用wget命令导入为本地镜像
导入成功可查看本地镜像信息
- 基于dockerfile创建
# docker build [选项] PATH |URL |.
选项：
-t：指定镜像的名称和标签
-f：指定Dockerfile的路径或URL
-no-cache:不使用缓存构建镜像
-build-arg:指定构建镜像时使用的参数
-force-rm:在构建镜像时删除中间容器
命令示例：
（1）从当前目录构建镜像
Docker build -t zyherhuo .
- 从指定路径构建镜像
Docker build -t zyherhuo /path/to/dockerfile
- 指定构建镜像的目标阶段
Docker build -t zyherhuo -target build.
练习：构建SSH镜像
新建一个sshd目录用于存放dockerfile及其所需文件，创建dockerfile文件
新建镜像并查看：
3.4Dockerfile MAINTAINER和LABEL指令语法解析
任何文件系统的数据分为数据和元数据。数据是指普通文件中的实际数据，而元数据指用来描述一个文件的特征的系统数据，诸如访问权限，文件拥有者等。Docker提供了MAINTAINER和 LABEL用于处理镜像的元数据
（1）MAINTAINER语法：MAINTAINER <name>
解析：指定镜像作者信息，即镜像的Author属性。LABEL是一个更灵活的版本，可以代替MAINTAINER，LABEL可以设置任何需要设置的元数据
MAINTAINER示例：
进入Docker目录下，创建dockerfile文件
基于dockerfile构建镜像
通过docker inspect 命令查看镜像Author的值
（2）LABER语法：
进入/root/nginx目录下，创建dockerfile文件
基于dockerfile构建镜像
通过docker inspect命令查看镜像Config.Lables.maintainer的值
3.5列出所有运行的容器
# docker ps
参数：
-a 列出当前正在运行的加上历史上运行过和没有运行的容器
-n=? 显示最近运行的容器个数
-p 只显示容器的编号（与docker image -aq相同）
测试：
3.6删除容器
- # docker rm 容器id
删除指定的容器，不能删除正在运行的容器，若想强制删除，使用rm -f
- # docker rm -f $(docker ps -aq) 删除所有的容器
- # docker ps -a -q|xargs docker rm 删除所有容器
3.7启动和停止容器的操作
# docker start 容器id 启动容器
# docker restart 容器id 重启容器
# docker stop 容器id 停止当前正在运行的容器
# docker kill 容器id 强制停止当前容器
3.8后台启动容器：
# docker run -d centos 后台启动centos
3.9暂停与恢复一个运行的容器
# docker pause/unpause name
3.10容器自启动
未有的容器
# docker run [选项] 名称 --restart=always 镜像
已有的容器
3.11查看容器内部进程信息：
3.12进入当前正在运行的容器
（1）# docker exec 进入容器后开启一个新的终端，可以在里面操作
（2）# docker attach 进入容器正在执行的终端，不会启动新的进程
3.13重新启动关闭的容器
# docker start 容器id
3.14从容器内拷贝文件到主机
# docker cp 容器id：容器内路径 目的主机的路径
（1）进入容器并在容器内路径下新建文件
（2）从容器内拷贝文件到主机
测试结果：
3.15查看系统CPU状态：
# docker stats [容器id]
3.16查看日志：
# docker logs -tf --tail 容器id
参数：
-t：打印时间
-f：实时追踪日志
--tail：显示指定的日志条数
3.18数据卷
概念：数据卷是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录，它将主机操作系统目录直接映射进容器
特点：
可供容器使用的特殊目录，可以在容器之间共享和重用
对数据卷的修改会立即生效，对数据卷的更新不会影响镜像
卷会一直存在，直到没有容器使用
类型：
- 宿主机数据卷：直接在宿主机的文件系统中但是容器可以访问
- 命名的数据卷：磁盘上Docker管理的数据卷
- 匿名数据卷
一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录
操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录，就等于操作容器内的/usr/share/nginx/html
数据卷操作命令
（1）挂载数据卷
-v html:/root/html:把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录
（2）创建数据卷
# docker volume create 数据卷名称
创建数据卷之后默认会存放在一个目录下/var/lib/docker/volumes/数据卷名称/_data
（3）查看数据卷的详细信息
# docker volume inspect 数据卷名称
（4）查看全部数据卷
# docker volume ls
（5）删除数据卷
# docker volume rm 数据卷名称
（6）应用数据卷
当你映射数据卷时，如果数据卷不存在，Docker会帮你自动创建
# docker run -v 数据卷名称：容器内部路径 镜像id
4.练习
安装Nginx
4.1搜索镜像：
4.2下载镜像：
4.3查看所有镜像：
4.4启动Nginx：
4.5查看是否启动：
4.6运行测试：
关闭防火墙：systemctl stop firewalld
4.7公网ip：3344可以在浏览器访问
