一.docker容器概述

1.什么是容器

（1）Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具，是一种轻量级的“虚拟机”。

（2）是一个开源的应用容器引擎，基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源。
（3）Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。

2. docker与虚拟机的区别

2.1 docker虚拟化产品有哪些及其对比

虚拟化架构分为两种：

（1）寄居架构：

寄居架构概念：虚拟寄居架构指的是在真实的操作系统之上来安装虚拟化软件的，虚拟化软件再去安装，然后再在虚拟机上安装虚拟化操作系统，它的稳定性不是很高，当真实机器宕机之后，虚拟操作系统都会宕机，个人搭建较多。

• Vmware、workstation：个人在windows安装虚拟的
• VmFUSion：个人机器MAC安装虚拟机
• Xen：必须安装是基于（HyperVision）需要cpu、硬盘、内存安装，安装内核软件kernel-xen
• KVM：rehl 6自带的KVM，全国5%~6%，是开源的虚拟化产品，称为完全虚拟化、装在linux操作系统之上
• Microsoft Hyper-V：是微软自带的server2012、2016、2019都有
• docker：即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理，达到应用组件级别的“一次封装，到处运行”的目的。这里的组件，既可以是一个应用，也可以是一套服务，甚至是一个完整的操作系统。

（2）原生架构

原生架构：概念虚拟化原生架构在虚拟化直接安装到硬件上的，不会依赖于操作系统，这种架构，一般应用在企业中，因为相较于很安全

• EXSI：Vmware、vsphere全虚拟化，直接使用，物理硬件性能高

2.2 Docker与虚拟机的区别

特性	Docker容器	虚拟机
启动速度	秒级	分钟级
计算能力损耗	几乎无	损耗 50%左右
性能	接近原生	弱于
系统支持量（单机）	上千个	几十个
隔离性	资源隔离/限制	完全隔离

3.Docker容器的使用场景

（1）打包应用程序简化部署

（2）可脱离底层硬件任意迁移

4.Docker容器的优点

●灵活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
●轻量级：容器利用并共享主机内核。
●可互换：可以即时部署更新和升级。
●便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
●可扩展：可以增加并自动分发容器副本。
●可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。

5.Docker 的底层运行原理

（1）Linux 内核的容器化支持：Docker 利用了 Linux 内核的一些特性，如 cgroups (控制组)、namespace (命名空间)、以及文件系统的特殊挂载等技术，实现了容器的隔离和资源控制。

（2）Docker 基于客户端(容器)-————服务端 (docker 引擎) 结构 的系统

（3）客户端 (容器) 通过socket（IP+端口）向docker引擎发送相应的指令 ，docker服务器就会执行相应的命令

6.namespace的六项隔离

namespace	系统调用参数	隔离内容
UTS	CLONE_NEWUTS	主机名与域名
IPC	CLONE_NEWWIPC	信号量、消息队列和共享内存
PID	CLONE_NEWPID	进程编号
NETWORK	CLONE_NEWNET	网络设备、网络栈、端口等
MOUNT	CLONE_NEWNS	挂载点（文件系统）
USER	CLONE_NEWUSER	用户和用户组（3.8以后的内核才支持〉

7.Docker核心概念

（1）镜像

容器运行的基础，包含运行应用的程序的所有内容（资源、配置文件等）

（2）容器

是从镜像创建的运行实例

（3）仓库

集中保存镜像的地方（公有docker hub，私有仓库docker）

Docker 的镜像、容器、日志等内容全部都默认存储在 /var/lib/docker

二.Docker安装 及管理

1.安装 Docker

目前 Docker 只能支持 64 位系统。

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

#安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 

注解：

yum-utils：提供了 yum-config-manager 工具。
device mapper： 是Linux内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构。

device mapper存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。

#设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 

#安装 Docker-CE并设置为开机自动启动
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

安装docker(ce表示社区版，若需安装指定版本则–后跟版本)

yum install -y docker-ce-20.10.18 docker-ce-cli

systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service 

安装好的Docker系统有两个程序，Docker服务端和Docker客户端。其中Docker服务端是一个服务进程，负责管理所有容器。 Docker客户端则扮演着Docker服务端的远程控制器，可以用来控制Docker的服务端进程。大部分情况下Docker服务端和客户端运行在一台机器上。

1.1 卸载docker

（1）卸载 Docker 客户端 (docker-ce-cli)：

yum remove docker-ce-cli

（2）卸载 Docker 引擎 (docker-ce) 以及其所依赖的存储库：

yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
rm -rf /etc/docker
rm -rf /var/lib/docker

注：以上命令会卸载 Docker 引擎以及删除相关配置和镜像，包括所有容器和镜像，请在卸载前备份需要保留的数据。

（3）如果想彻底删除所有 Docker 安装过程中产生的文件，使用以下命令：

rm -rf /var/lib/docker

（4）卸载完毕后，可以使用以下命令确认 Docker 是否已经不再运行

service docker status

2.查看docker信息

#查看 docker 版本信息
docker version

#docker 信息查看
docker info 

注释：
Client: Docker Engine - Community
 Version:    24.0.5
 Context:    default
 Debug Mode: false
 Plugins:
  buildx: Docker Buildx (Docker Inc.)
    Version:  v0.11.2
    Path:     /usr/libexec/docker/cli-plugins/docker-buildx
  compose: Docker Compose (Docker Inc.)
    Version:  v2.20.2
    Path:     /usr/libexec/docker/cli-plugins/docker-compose

Server:
 Containers: 0						# 容器数量
  Running: 0
  Paused: 0
  Stopped: 0
 Images: 0							# 镜像数量
 Server Version: 24.0.5		# server 版本
 Storage Driver: overlay2			# docker 使用的是 overlay2 文件驱动
  Backing Filesystem: xfs			# 宿主机上的底层文件系统
  Supports d_type: true
  Native Overlay Diff: true
 Logging Driver: json-file
 Cgroup Driver: cgroupfs			# Cgroups 驱动
 Cgroup Version: 1
 Plugins:
  Volume: local
  Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
  Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
 Swarm: inactive
 Runtimes: io.containerd.runtime.v1.linux runc io.containerd.runc.v2
 Default Runtime: runc
 Init Binary: docker-init
 containerd version: 269548fa27e0089a8b8278fc4fc781d7f65a939b
 runc version: ff819c7e9184c13b7c2607fe6c30ae19403a7aff
 init version: de40ad0
 Security Options:
  seccomp
   Profile: default
 Kernel Version: 3.10.0-693.el7.x86_64		# 宿主机的相关信息
 Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
 OSType: linux
 Architecture: x86_64
 CPUs: 1
 Total Memory: 976.3MiB
 Name: localhost.localdomain
 ID: Y4ES:FTH2:ZJL7:MRVE:RJVB:WJIB:S7BV:C5IZ:LMBR:E4G5:QWSM:SNDT
 Docker Root Dir: /var/lib/docker			# docker 数据存储目录
 Debug Mode: false
 Registry: https://index.docker.io/v1/		# registry 地址
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  127.0.0.0/8
 Registry Mirrors:							# 加速站点
  https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com/
 Live Restore Enabled: false

注：如查看信息时末尾出现了以下：

这些警告是 Docker 在启动时检测到 Linux 内核参数 bridge-nf-call-iptables 和 bridge-nf-call-ip6tables 被禁用了。这些内核参数用于在 Docker 容器与宿主机之间配置网络桥接。

WARNING: bridge-nf-call-iptables is disabled
WARNING: bridge-nf-call-ip6tables is disabled

解决方案：

1. 编辑 /etc/sysctl.conf 文件：

   sudo vi /etc/sysctl.conf
   

2. 将以下两个内核参数的值设置为 1：

   net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
   net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
   

3. 保存并关闭文件。

4. 使更改生效：

   sudo sysctl -p
   

再次使用查看就没有了

docker info 

3. 配置docker加速器

（1）打开阿里云官网登录

（2）点击左侧菜单栏，搜索框输入容器镜像服务

（3）选择镜像工具，镜像加速器，复制命令配置即可配置完毕重新加载daemon然后重启docker。

mkdir -p /etc/docker

tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://90b8orj3.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

4.docker镜像相关基础命令

4.1 搜索镜像

搜索关键字的相关镜像内容

格式：docker search 关键字

例如：docker search nginx

4.2 获取镜像

如果下载镜像时不指定标签，则默认会下载仓库中最新版本的镜像，即选择标签为 latest 标签。

格式：docker pull 镜像名[:版本号]

例如：docker pull nginx

4.3 查看镜像信息

4.3.1 镜像下载后存放在 /var/lib/docker 。

Docker 相关的本地资源存放在 /var/lib/docker/ 目录下，其中 containers 目录存放容器信息

image 目录存放镜像信息

overlay2 目录下存放具体的镜像底层文件。

4.3.2 查看下载的镜像文件信息

cat /var/lib/docker/image/overlay2/repositories.json

4.3.3 查看下载到本地的所有镜像

[root@test7 docker]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
nginx        latest    605c77e624dd   19 months ago   141MB

注解：

REPOSITORY：镜像属于的仓库；
TAG：镜像的标签信息，标记同一个仓库中的不同镜像；
IMAGE ID：镜像的唯一ID 号，唯一标识一个镜像；
CREATED：镜像创建时间；

VIRTUAL SIZE：镜像大小；

4.3.4 根据镜像的唯一标识 ID 号，获取镜像详细信息

格式：docker inspect 镜像ID号

例如：docker inspect 605c77e624dd

4.3.5 本地的镜像添加新的标签

格式：docker tag 名称:[标签] 新名称:[新标签]

例如：docker tag nginx:latest nginx:web

#查看新添加的标签
docker images
docker images | grep nginx

4.4 删除docker镜像

格式：

（1）docker rmi 仓库名称:标签 #当一个镜像有多个标签时，只是删除其中指定的标签

（2）docker rmi 镜像ID号 #会彻底删除该镜像

注：如果该镜像已经被容器使用，正确的做法是先删除依赖该镜像的所有容器，再去删除镜像。

例如：
#仓库标签删除
docker rmi nginx:web
#ID号删除
docker rmi 605c77e624dd

4.5 容器导出镜像存储

将镜像保存成为本地文件

格式：docker save -o 保存目录 导出的镜像

#存出镜像命名为nginx存在当前目录下
docker save -o nginx nginx:latest			

ls -lh

#指定保存目录
docker save -o /opt/nginx nginx:latest 

4.6 导入镜像

将镜像文件导入到镜像库中

格式：
（1）docker load < 本地存储的镜像名称
（2）docker load -i 本地存储的镜像名称

例如：
#镜像在当前目录
docker load < nginx
#不在当前目录需添加目录
docker load -i /opt/nginx

4.7 上传镜像到官方公共仓库

默认上传到 docker Hub 官方公共仓库，需要注册使用公共仓库的账号。https://hub.docker.com
可以使用 docker login 命令来输入用户名、密码和邮箱来完成注册和登录。
在上传镜像之前，还需要先对本地镜像添加新的标签，然后再使用 docker push 命令进行上传。

docker tag nginx:latest soscscs/nginx:web #添加新的标签时必须在前面加上自己的dockerhub的username
docker login #登录公共仓库
Username：soscscs
password：abc123456
docker push soscscs/nginx:web #上传镜像

5.Docker 容器相关基础命令

5.1 查看docker容器进程、运行状态

显示up的进程，加-a表示显示所有状态容器

格式：docker ps [选项]

常用选项：

-a：显示所有状态容器

5.2 创建docker容器

就是将镜像加载到容器的过程。

新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器。

格式：docker create [选项] 镜像
常用选项：
-i：让容器开启标准输入
-t：让 Docker 分配一个伪终端 tty
-it :合起来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell

docker create -it nginx:latest

5.3 管理docker容器

开启或关闭docker容器

格式：docker start/stop 容器唯一id/容器名称

docker start e785459638d9
docker stop e785459638d9
docker ps -a

5.4 docker run的运行过程

创建并启动docker容器
（1）格式：docker run [选项] 镜像名/镜像唯一id /bin/bash

常用选项：

-d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行，并且容器所运行的程序不能结束

-it :合起来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell

–name：指定创建的容器的名称

相当于先执行 docker create 命令，再执行 docker start 命令。
注意：容器是一个与其中运行的 shell 命令共存亡的终端，命令运行容器运行， 命令结束容器退出。

docker create -it nginx:latest /bin/bash

（2）运行过程：

• 检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载；
• 利用镜像创建并启动一个容器；
• 分配一个文件系统给容器，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机接口到容器中；
• 分配一个地址池中的 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运行。

docker run centos:7 /usr/bin/bash -c ls /
#会发现创建了一个新容器并启动执行一条 shell 命令，之后就停止了
docker ps -a					

（3）在后台持续运行 docker run 创建的容器
需要在 docker run 命令之后添加 -d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行。并且容器所运行的程序不能结束。

docker run -d centos:7 /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"

#可以看出容器始终处于 UP，运行状态
docker ps -a	

#创建容器并持续运行容器
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash   

5.4.1 docker 容器7个的生命周期

（1）create：已创建还未运行的容器

（2）running：正在运行中的容器

（3）restarting：容器正在重启中

（4）removing：容器正在迁移中

（5）paused：容器已暂停的状态

（6）exited：停止容器运行

（7）dead：死亡，主要是操作系统出现异常或断点导致

（8）暂停和停止状态的区别：

• paused 命令挂起指定的容器中的所有进程为暂停，

• stop：表示杀掉正在运行的docker容器进程，默认是10s后

5.5 容器的进入

需要进入容器进行命令操作时，可以使用 docker exec 命令进入运行着的容器。

格式：docker exec -it 容器ID/名称 /bin/bash

常用选项：

-i 选项表示让容器的输入保持打开；
-t 选项表示让 Docker 分配一个伪终端。

#进入容器前，确保容器正在运行
docker start e785459638d9
docker exec -it e785459638d9 /bin/bash
ls
#退出容器后，容器仍在运行
exit				
docker ps -a

#不加 -d 选项会创建容器后直接进入容器，但是退出容器，容器也会停止
docker run -it centos:7 bash     

5.6 怎么把宿主机的文件传入到容器内部

5.6.1 linux 怎么复制

格式：cp 原文件路径目标文件路径
docker cp l opt / abc容器id: /opt/abc

（1）复制到容器中

[root@test7 opt]# echo abc123 > test.txt

[root@test7 opt]# cat test.txt 
abc123

[root@test7 opt]# docker cp test.txt e785459638d9:/home/
Successfully copied 2.05kB to e785459638d9:/home/

查看复制是否成功

[root@test7 opt]# docker exec -it e785459638d9 /bin/bash
root@e785459638d9:/# ls
bin   docker-entrypoint.d   home   media  proc	sbin  tmp
boot  docker-entrypoint.sh  lib    mnt	  root	srv   usr
dev   etc		    lib64  opt	  run	sys   var
root@e785459638d9:/# cd /home/
root@e785459638d9:/home# ls
test.txt
root@e785459638d9:/home# cat test.txt 
abc123

（2）从容器复制文件到主机

root@e785459638d9:/opt# echo "qwerty" > test1.txt
root@e785459638d9:/opt# cat test1.txt 
qwerty
root@e785459638d9:/opt# exit
exit
[root@test7 opt]# docker cp e785459638d9:/opt/test1.txt /opt/
Successfully copied 2.05kB to /opt/
[root@test7 opt]# ls
containerd  nginx  rh  test1.txt  test.txt
[root@test7 opt]# cat test1.txt 
qwerty

5.7 容器的导出与导入

用户可以将任何一个 Docker 容器从一台机器迁移到另一台机器。在迁移过程中，可以使用docker export 命令将已经创建好的容器导出为文件，无论这个容器是处于运行状态还是停止状态均可导出。可将导出文件传输到其他机器，通过相应的导入命令实现容器的迁移。

（1）导出格式：docker export 容器ID/名称 > 文件名

docker export 11b7fd33c415 > centos7.tar

（2）导入格式：cat 文件名 | docker import – 镜像名称:标签

#run一个新的nginx
[root@test7 opt]# docker run -itd nginx /bin/bash
c588fc4b47059331fe56605067dee867290b482df18491ac7123d8dfa1851003
[root@test7 opt]# docker ps -a

[root@test7 opt]# ls
centos7.2023.8.15tar  centos7.tar  containerd  nginx  rh  test1.txt  test.txt
#导入后会生成镜像，但不会创建容器
[root@test7 opt]# cat centos7.2023.8.15tar | docker import - centos7:test
sha256:c5e4c3a170cdd7f8aa34559ff293a59858b7918912a74dbf1b8261e19a4c209d

[root@test7 opt]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
centos7      test      c5e4c3a170cd   25 seconds ago   140MB	

5.8 删除容器

格式：docker rm [-f] 容器ID/名称

docker stop c588fc4b4705
docker rm c588fc4b4705				#删除已经终止状态的容器
docker rm -f c588fc4b4705			#强制删除正在运行的容器

5.9 批量操作

5.9.1 批量停止容器

docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker stop "$1}' | bash		
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker stop

5.9.2 批量删除所有容器

docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker rm "$1}' | bash			
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker rm

5.9.3 批量删除镜像

docker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}' | bash	

5.9.4 删除none镜像

docker images | grep none | awk '{print $3}' | xargs docker rmi	

5.9.5批量清理后台停止的容器

docker rm $(docker ps -a -q)		

三.Docker 网络

1.Docker 网络实现原理

Docker使用Linux桥接，在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)，Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，称为Container-IP，同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就能够通过容器的 Container-IP 直接通信。

Docker网桥是宿主机虚拟出来的，并不是真实存在的网络设备，外部网络是无法寻址到的，这也意味着外部网络无法直接通过 Container-IP 访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到，可以通过映射容器端口到宿主主机（端口映射），即 docker run 创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用，访问容器的时候就通过[宿主机IP]:[容器端口]访问容器。

docker run -d --name test1 -P nginx					#随机映射端口（从49153开始）
docker ps -a

#指定映射端口
docker run -d --name test3 -p 50001:80 nginx
docker ps -a

浏览器访问：http://192.168.198.17:50001 、http://192.168.198.17:49153

#查看容器的输出和日志信息
格式：docker logs 容器的ID/名称
docker logs f45ac0f9a122