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），我们用社区版就可以了。
虚拟机与容器的区别
容器虚拟化的是操作系统而不是硬件，容器之间共享的是一套操作系统的资源。虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统。因此容器的隔离级别会稍低一些。
Docker 容器的特点
轻量
在一台机器上运行的多个 Docker 容器可以共享这台机器的操作系统内核；它们能够迅速启动，只需占用很少的计算和内存资源。镜像是通过文件系统层进行构造的，并共享一些公共文件。这样就能尽量降低磁盘用量，并能更快地下载镜像。
标准
Docker 容器基于开放式标准，能够在所有主流 Linux 版本、Microsoft Windows 以及包括 VM、裸机服务器和云在内的任何基础设施上运行。
安全
Docker 赋予应用的隔离性不仅限于彼此隔离，还独立于底层的基础设施。Docker 默认提供最强的隔离，因此应用出现问题，也只是单个容器的问题，而不会波及到整台机器。
为什么要用 Docker ?
Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现 “这段代码在我机器上没问题啊” 这类问题；——一致的运行环境
可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。——更快速的启动时间
避免公用的服务器，资源会容易受到其他用户的影响。——隔离性
善于处理集中爆发的服务器使用压力；——弹性伸缩，快速扩展
可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。——迁移方便
使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。——持续交付和部署
Docker的应用场景
Web 应用的自动化打包和发布。
自动化测试和持续集成、发布。
在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。
从头编译或者扩展现有的 OpenShift 或 Cloud Foundry 平台来搭建自己的 PaaS 环境。
Docker 架构
Docker 包括三个基本概念:
镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。
Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。 镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
容器存储层的生存周期和容器一样，容器消亡时，容器存储层也随之消亡。因此，任何保存于容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。所以，容器不应该向其存储层内写入任何数据，容器存储层要保持无状态化。
仓库（Repository）：仓库可看着一个代码控制中心，用来保存镜像。
镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主上运行，但是， 如果需要在其它服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务，Docker Registry 就是这样的服务。
一个 Docker Registry 中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。所以说：镜像仓库是 Docker 用来集中存放镜像文件的地方类似于我们之前常用的代码仓库。
通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本 。我们可以通过<仓库名>:<标签>的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签.。
最常使用的 Registry 公开服务是官方的 Docker Hub ，这也是默认的 Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像
我们可以通过 docker search 这个命令搜索 Docker Hub 中的镜像，搜索的结果是一致的。
Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。
Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。
容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。
Docker安装
不同操作系统的Docker安装步骤不一样，需要根据自己的操作系统来进行相应的安装
以下是CentOS的Docker安装
安装 Docker Engine-Community
使用 Docker 仓库进行安装
在新主机上首次安装 Docker Engine-Community 之前，需要设置 Docker 仓库。之后，您可以从仓库安装和更新 Docker。
设置仓库
安装所需的软件包。yum-utils 提供了 yum-config-manager ，并且 device mapper 存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。
sudo yum install -y yum-utils
device-mapper-persistent-data
lvm2
使用以下命令来设置稳定的仓库。
sudo yum-config-manager
–add-repo
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
安装 Docker Engine-Community
安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
containerd 是什么？
docker 对容器的管理和操作基本都是通过 containerd 完成的。
1、那么，containerd 是什么呢？
Containerd 是一个工业级标准的容器运行时，它强调简单性、健壮性和可移植性。
Containerd 可以在宿主机中管理完整的容器生命周期：
容器镜像的传输和存储、
容器的执行和管理、
存储和网络等。
详细点说，Containerd 负责干下面这些事情：
管理容器的生命周期(从创建容器到销毁容器)
拉取/推送容器镜像
存储管理(管理镜像及容器数据的存储)
调用 runC 运行容器(与 runC 等容器运行时交互)
管理容器网络接口及网络
注意：Containerd 被设计成嵌入到一个更大的系统中，而不是直接由开发人员或终端用户使用。
2、为什么需要containerd
我们可以从下面几点来理解为什么需要独立的 containerd：
继续从整体 docker 引擎中分离出的项目(开源项目的思路)
可以被 Kubernets CRI 等项目使用(通用化)
为广泛的行业合作打下基础(就像 runC 一样)
如果我们要安装特定版本的Docker CE，可以在存储库中列出可用版本，然后选择并安装：
提示：Docker CE有三个更新频道，分别为stable、test、nightly，stable是稳定版本，test是测试后的预发布版本，而nightly则是开发中准备在下一个版本正式发布的版本，我们可以根据自己的需求下载安装。
1、列出并排序您存储库中可用的版本。
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
docker-ce.x86_64 3:18.09.1-3.el7 docker-ce-stable
docker-ce.x86_64 3:18.09.0-3.el7 docker-ce-stable
docker-ce.x86_64 18.06.1.ce-3.el7 docker-ce-stable
docker-ce.x86_64 18.06.0.ce-3.el7 docker-ce-stable
2、通过其完整的软件包名称安装特定版本，该软件包名称是软件包名称（docker-ce）加上版本字符串（第二列），从第一个冒号（:）一直到第一个连字符，并用连字符（-）分隔。例如：docker-ce-18.09.1。
sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io
安装完成之后，我们可以使用以下命令来看Docker是否安装成功
docker version #如果显示了docker的版本信息，说明安装成功
启动 Docker
如果我们想让Docker开机自行启动，可以使用以下命令，这样我们关机或者重启后就不需要手动启动Docker
sudo systemctl enable docker
安装完Docker后，我们使用以下命令启动Docker
sudo systemctl start docker
hello-world
运行了docker之后，我们来进行hello-world入门
docker: Docker 的二进制执行文件。
run: 与前面的 docker 组合来运行一个容器。
#拉取hello-world镜像
docker pull hello-world
#运行一个容器
docker run hello-world
Docker的基本使用和指令
接下来，介绍一些docker的基本使用和指令
容器：
获取镜像
如果我们本地没有 ubuntu 镜像，我们可以使用 docker pull 命令来载入 ubuntu 镜像：
docker pull ubuntu
启动容器
以下命令使用 ubuntu 镜像启动一个容器，参数为以命令行模式进入该容器：
docker run -it ubuntu /bin/bash
参数说明：
-i: 交互式操作。
-t: 终端。
ubuntu: ubuntu 镜像。
/bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 /bin/bash。
要退出终端，直接输入 exit:
docker run imageName：创建一个新的容器并运行一个命令
docker run -d imageName：后台运行容器，并返回容器ID；
docker ps :查看运行的容器
输出详情介绍：
CONTAINER ID: 容器 ID。
IMAGE: 使用的镜像。
COMMAND: 启动容器时运行的命令。
CREATED: 容器的创建时间。
STATUS: 容器状态。
状态有7种：
created（已创建）
restarting（重启中）
running（运行中）
removing（迁移中）
paused（暂停）
exited（停止）
dead（死亡）
PORTS: 容器的端口信息和使用的连接类型（tcp\udp）。
NAMES: 自动分配的容器名称。
docker logs Name：获取容器的日志
例：docker logs -f nginx
docker stop Name：停止运行中的容器
例：docker stop nginx
后台运行容器之后，想要进入容器，可以通过以下指令进入：
docker exec 容器ID
镜像
docker images ：列出本地主机上的所有镜像
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
ubuntu 14.04 90d5884b1ee0 5 days ago 188 MB
php 5.6 f40e9e0f10c8 9 days ago 444.8 MB
nginx latest 6f8d099c3adc 12 days ago 182.7 MB
mysql 5.6 f2e8d6c772c0 3 weeks ago 324.6 MB
httpd latest 02ef73cf1bc0 3 weeks ago 194.4 MB
ubuntu 15.10 4e3b13c8a266 4 weeks ago 136.3 MB
hello-world latest 690ed74de00f 6 months ago 960 B
training/webapp latest 6fae60ef3446 11 months ago 348.8 MB
各个选项说明:
REPOSITORY：表示镜像的仓库源
TAG：镜像的标签
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像创建时间
SIZE：镜像大小
同一仓库源可以有多个 TAG，代表这个仓库源的不同个版本，如 ubuntu 仓库源里，有 15.10、14.04 等多个不同的版本，我们使用 REPOSITORY:TAG 来定义不同的镜像。
所以，我们如果要使用版本为15.10的ubuntu系统镜像来运行容器时，命令如下：
[email protected]:~$ docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash
docker search：查找镜像
docker search nginx
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
nginx Official build of Nginx. 3260 [OK]
NAME: 镜像仓库源的名称
DESCRIPTION: 镜像的描述
OFFICIAL: 是否 docker 官方发布
AUTOMATED: 自动构建。
docker pull ：拉取镜像
docker rmi：删除镜像
例：docker rmi nginx
创建镜像
当我们从 docker 镜像仓库中下载的镜像不能满足我们的需求时，我们可以通过以下两种方式对镜像进行更改。
1、从已经创建的容器中更新镜像，并且提交这个镜像
2、使用 Dockerfile 指令来创建一个新的镜像
更新镜像
更新镜像之前，我们需要使用镜像来创建一个容器。
[email protected]:~$ docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash
[email protected]:/#
在运行的容器内使用 apt-get update 命令进行更新。
在完成操作之后，输入 exit 命令来退出这个容器。
此时 ID 为 e218edb10161 的容器，是按我们的需求更改的容器。我们可以通过命令 docker commit 来提交容器副本。
[email protected]:~$ docker commit -m=“has update” -a=“runoob” e218edb10161 runoob/ubuntu:v2
sha256:70bf1840fd7c0d2d8ef0a42a817eb29f854c1af8f7c59fc03ac7bdee9545aff8
各个参数说明：
-m: 提交的描述信息
-a: 指定镜像作者
e218edb10161：容器 ID
runoob/ubuntu:v2: 指定要创建的目标镜像名
然后就可以使用我们更新的镜像来创建容器了
docker run -t -i runoob/ubuntu:v2 /bin/bash
构建镜像
我们使用命令 docker build ， 从零开始来创建一个新的镜像。为此，我们需要创建一个 Dockerfile 文件，其中包含一组指令来告诉 Docker 如何构建我们的镜像。
cat Dockerfile
然后，我们使用 Dockerfile 文件，通过 docker build 命令来构建一个镜像。
docker build -t runoob/centos:7 .
参数说明：
-t ：指定要创建的目标镜像名
. ：Dockerfile 文件所在目录，可以指定Dockerfile 的绝对路径
设置镜像标签
我们可以使用 docker tag 命令，为镜像添加一个新的标签。
docker tag 860c279d2fec runoob/centos:dev
docker tag 镜像ID，这里是 860c279d2fec ,用户名称、镜像源名(repository name)和新的标签名(tag)。
网络端口映射
我们创建了一个 python 应用的容器。
[email protected]:~$ docker run -d -P training/webapp python app.py
fce072cc88cee71b1cdceb57c2821d054a4a59f67da6b416fceb5593f059fc6d
另外，我们可以指定容器绑定的网络地址，比如绑定 127.0.0.1。
我们使用 -P 参数创建一个容器，使用 docker ps 可以看到容器端口 5000 绑定主机端口 32768。
[email protected]:~$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND … PORTS NAMES
fce072cc88ce training/webapp “python app.py” … 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
我们也可以使用 -p 标识来指定容器端口绑定到主机端口。
两种方式的区别是:
-P :是容器内部端口随机映射到主机的高端口。
-p : 是容器内部端口绑定到指定的主机端口。
[email protected]:~$ docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py
33e4523d30aaf0258915c368e66e03b49535de0ef20317d3f639d40222ba6bc0
[email protected]:~$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND … PORTS NAMES
33e4523d30aa training/webapp “python app.py” … 0.0.0.0:5000->5000/tcp berserk_bartik
fce072cc88ce training/webapp “python app.py” … 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
另外，我们可以指定容器绑定的网络地址，比如绑定 127.0.0.1。
[email protected]:~$ docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 training/webapp python app.py
这样我们就可以通过访问 127.0.0.1:5001 来访问容器的 5000 端口。