Docker 学习教程

Docker 教程

• 1、Docker介绍
• 1.1、什么是Docker
• 1.2、Docker的应用场景
• 1.3、Docker 的优点
• 1.4、相关连接
• 2、Docker 架构
• 3、Docker使用
• 3.1、Docker Hello World
• 3.1.1、输出Hello world
• 3.1.2、运行交互式的容器
• 3.1.3、启动容器（后台模式）
• 3.1.4、停止容器
• 3.2、Docker 容器使用
• 3.2.1、Docker 客户端
• 3.2.2、运行一个web应用
• 3.2.3、查看 WEB 应用容器
• 3.2.4、网络端口的快捷方式
• 3.2.5、查看 WEB 应用程序日志
• 3.2.6、查看WEB应用程序容器的进程
• 3.2.7、检查 WEB 应用程序
• 3.2.8、停止 WEB 应用容器
• 3.2.9、重启WEB应用容器
• 3.2.10、移除WEB应用容器
• 3.3、Docker 镜像使用
• 3.3.1、列出镜像列表
• 3.3.2、获取一个新的镜像
• 3.3.3、查找镜像
• 3.3.4、拖取镜像
• 3.3.5、创建镜像
• 3.3.6、更新镜像
• 3.3.7、构建镜像
• 3.3.8、设置镜像标签
• 3.4、Docker 容器连接
• 3.4.1、网络端口映射
• 3.4.2、Docker容器连接
• 3.4.3、容器命名

1、Docker介绍

1.1、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。

1.2、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。

1.3、Docker 的优点

1、简化程序：
Docker 让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，便可以实现虚拟化。Docker改变了虚拟化的方式，使开发者可以直接将自己的成果放入Docker中进行管理。方便快捷已经是 Docker的最大优势，过去需要用数天乃至数周的 任务，在Docker容器的处理下，只需要数秒就能完成。

2、避免选择恐惧症：
如果你有选择恐惧症，还是资深患者。Docker 帮你 打包你的纠结！比如 Docker 镜像；Docker 镜像中包含了运行环境和配置，所以 Docker 可以简化部署多种应用实例工作。比如 Web 应用、后台应用、数据库应用、大数据应用比如 Hadoop 集群、消息队列等等都可以打包成一个镜像部署。

3、节省开支：
一方面，云计算时代到来，使开发者不必为了追求效果而配置高额的硬件，Docker 改变了高性能必然高价格的思维定势。Docker 与云的结合，让云空间得到更充分的利用。不仅解决了硬件管理的问题，也改变了虚拟化的方式。

1.4、相关连接

1. Docker 官网
2. Github Docker 源码

2、Docker 架构

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	面向对象
容器	对象
镜像	类

名词	解释
Docker 镜像(Images)	Docker 镜像是用于创建 Docker 容器的模板。
Docker 容器(Container)	容器是独立运行的一个或一组应用。
Docker 客户端(Client)	Docker 客户端通过命令行或者其他工具使用 Docker API (https://docs.docker.com/reference/api/docker_remote_api) 与 Docker 的守护进程通信。
Docker 主机(Host)	一个物理或者虚拟的机器用于执行 Docker 守护进程和容器。
Docker 仓库(Registry)	Docker 仓库用来保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库。Docker Hub(https://hub.docker.com) 提供了庞大的镜像集合供使用。
Docker Machine	Docker Machine是一个简化Docker安装的命令行工具，通过一个简单的命令行即可在相应的平台上安装Docker，比如VirtualBox、 Digital Ocean、Microsoft Azure。

3、Docker使用

3.1、Docker Hello World

Docker 允许你在容器内运行应用程序， 使用 docker run 命令来在容器内运行一个应用程序。

3.1.1、输出Hello world

#拉取ubuntu:15.10镜像
docker pull ubuntu:15.10 
#在容器ubuntu:15.10中运行 /bin/echo "Hello world"
docker run ubuntu:15.10 /bin/echo "Hello world" 

3.1.2、运行交互式的容器

我们通过docker的两个参数 -i -t，让docker运行的容器实现"对话"的能力

#交互方式运行ubuntu:15.10
docker run -i -t ubuntu:15.10 /bin/bash

3.1.3、启动容器（后台模式）

使用以下命令创建一个以进程方式运行的容器

#后台方式运行
docker run -d ubuntu:15.10 /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
#查看处于运行状态的容器
docker ps
#查看容器内输出
docker logs <CONTAINER ID>

3.1.4、停止容器

我们使用 docker stop 命令来停止容器

#查看运行中的容器
docker ps
#停止指定容器
docker stop <CONTAINER ID>

3.2、Docker 容器使用

3.2.1、Docker 客户端

docker 客户端非常简单 ,我们可以直接输入 docker 命令来查看到 Docker 客户端的所有命令选项。

#可以通过以下命令查看docker命令选项
docker
docker --help
docker -h
#使用 docker command --help 更深入的了解指定的 Docker 命令使用方法，例如：
docker stats --help

3.2.2、运行一个web应用

前面我们运行的容器并没有一些什么特别的用处。

接下来让我们尝试使用 docker 构建一个 web 应用程序。

我们将在docker容器中运行一个 Python Flask 应用来运行一个web应用。

docker pull training/webapp  # 载入镜像
docker run -d -P training/webapp python app.py

参数说明:

-d:让容器在后台运行。

-P:将容器内部使用的网络端口映射到我们使用的主机上。

3.2.3、查看 WEB 应用容器

使用 docker ps 来查看我们正在运行的容器：

Docker 开放了 5000 端口（默认 Python Flask 端口）映射到主机端口 32768 上。

这时我们可以通过浏览器访问WEB应用

我们也可以通过 -p 参数来设置不一样的端口：

docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py

docker ps查看正在运行的容器

容器内部的 5000 端口映射到我们本地主机的 5000 端口上。

3.2.4、网络端口的快捷方式

通过 docker ps 命令可以查看到容器的端口映射，docker 还提供了另一个快捷方式 docker port，使用 docker port 可以查看指定 （ID 或者名字）容器的某个确定端口映射到宿主机的端口号。

上面我们创建的 web 应用容器 ID 为 ee8b2e70bcb3 名字为 dazzling_babbage。

我可以使用如下命令来查看容器端口的映射情况。

docker port ee8b2e70bcb3
docker port dazzling_babbage

3.2.5、查看 WEB 应用程序日志

docker logs [ID或者名字] 可以查看容器内部的标准输出。

3.2.6、查看WEB应用程序容器的进程

我们还可以使用 docker top 来查看容器内部运行的进程

3.2.7、检查 WEB 应用程序

使用 docker inspect 来查看 Docker 的底层信息。它会返回一个 JSON 文件记录着 Docker 容器的配置和状态信息。

3.2.8、停止 WEB 应用容器

3.2.9、重启WEB应用容器

• 已经停止的容器，我们可以使用命令 docker start 来启动。
• docker ps -l 查询最后一次创建的容器：
• 正在运行的容器，我们可以使用 docker restart 命令来重启

3.2.10、移除WEB应用容器

• 我们可以使用 docker rm 命令来删除不需要的容器
• 删除容器时，容器必须是停止状态，否则会报错误

3.3、Docker 镜像使用

当运行容器时，使用的镜像如果在本地中不存在，docker 就会自动从 docker 镜像仓库中下载，默认是从 Docker Hub 公共镜像源下载。

下面我们来学习：

1、管理和使用本地 Docker 主机镜像
2、创建镜像

3.3.1、列出镜像列表

我们可以使用 docker images 来列出本地主机上的镜像。

runoob@runoob:~$ docker images           
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

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：

runoob@runoob:~$ docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash 
root@d77ccb2e5cca:/#

如果要使用版本为14.04的ubuntu系统镜像来运行容器时，命令如下：

runoob@runoob:~$ docker run -t -i ubuntu:14.04 /bin/bash 
root@39e968165990:/# 

如果你不指定一个镜像的版本标签，例如你只使用 ubuntu，docker 将默认使用 ubuntu:latest 镜像。

3.3.2、获取一个新的镜像

当我们在本地主机上使用一个不存在的镜像时 Docker 就会自动下载这个镜像。如果我们想预先下载这个镜像，我们可以使用 docker pull 命令来下载它。

runoob@runoob:~$ docker pull ubuntu:13.10
13.10: Pulling from library/ubuntu
6599cadaf950: Pull complete 
23eda618d451: Pull complete 
f0be3084efe9: Pull complete 
52de432f084b: Pull complete 
a3ed95caeb02: Pull complete 
Digest: sha256:15b79a6654811c8d992ebacdfbd5152fcf3d165e374e264076aa435214a947a3
Status: Downloaded newer image for ubuntu:13.10

下载完成后，我们可以直接使用这个镜像来运行容器。

3.3.3、查找镜像

我们可以从 Docker Hub 网站来搜索镜像，Docker Hub 网址为： https://hub.docker.com/
我们也可以使用 docker search 命令来搜索镜像。比如我们需要一个httpd的镜像来作为我们的web服务。我们可以通过 docker search 命令搜索 httpd 来寻找适合我们的镜像。

runoob@runoob:~$  docker search httpd

选项	说明
NAME	镜像仓库源的名称
DESCRIPTION	镜像的描述
OFFICIAL	是否docker官方发布

3.3.4、拖取镜像

我们决定使用上图中的httpd 官方版本的镜像，使用命令 docker pull 来下载镜像。

3.3.5、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

3.3.6、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。

runoob@runoob:~$ docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash
root@e218edb10161:/# 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。

runoob@runoob:~$ 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

我们可以使用 docker images 命令来查看我们的新镜像 runoob/ubuntu:v2：

runoob@runoob:~$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
runoob/ubuntu       v2                  70bf1840fd7c        15 seconds ago      158.5 MB
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        12 months ago       348.8 MB

使用我们的新镜像 runoob/ubuntu 来启动一个容器

runoob@runoob:~$ docker run -t -i runoob/ubuntu:v2 /bin/bash                            
root@1a9fbdeb5da3:/#

3.3.7、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。

runoob@runoob:~$ cat Dockerfile 
FROM    centos:6.7
MAINTAINER      Fisher "fisher@sudops.com"

RUN     /bin/echo 'root:123456' |chpasswd
RUN     useradd runoob
RUN     /bin/echo 'runoob:123456' |chpasswd
RUN     /bin/echo -e "LANG=\"en_US.UTF-8\"" >/etc/default/local
EXPOSE  22
EXPOSE  80
CMD     /usr/sbin/sshd -D

每一个指令都会在镜像上创建一个新的层，每一个指令的前缀都必须是大写的。

第一条FROM，指定使用哪个镜像源

RUN 指令告诉docker 在镜像内执行命令，安装了什么。。。

然后，我们使用 Dockerfile 文件，通过 docker build 命令来构建一个镜像。

runoob@runoob:~$ docker build -t runoob/centos:6.7 .
Sending build context to Docker daemon 17.92 kB
Step 1 : FROM centos:6.7
 ---> d95b5ca17cc3
Step 2 : MAINTAINER Fisher "fisher@sudops.com"
 ---> Using cache
 ---> 0c92299c6f03
Step 3 : RUN /bin/echo 'root:123456' |chpasswd
 ---> Using cache
 ---> 0397ce2fbd0a
Step 4 : RUN useradd runoob
......

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

使用docker images 查看创建的镜像已经在列表中存在,镜像ID为860c279d2fec

runoob@runoob:~$ docker images 
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED              SIZE
runoob/centos       6.7                 860c279d2fec        About a minute ago   190.6 MB
runoob/ubuntu       v2                  70bf1840fd7c        17 hours ago         158.5 MB
ubuntu              14.04               90d5884b1ee0        6 days ago           188 MB
php                 5.6                 f40e9e0f10c8        10 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        5 weeks ago          136.3 MB
hello-world         latest              690ed74de00f        6 months ago         960 B
centos              6.7                 d95b5ca17cc3        6 months ago         190.6 MB
training/webapp     latest              6fae60ef3446        12 months ago        348.8 MB

我们可以使用新的镜像来创建容器

runoob@runoob:~$ docker run -t -i runoob/centos:6.7  /bin/bash
[root@41c28d18b5fb /]# id runoob
uid=500(runoob) gid=500(runoob) groups=500(runoob)

从上面看到新镜像已经包含我们创建的用户runoob

3.3.8、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。

runoob@runoob:~$ 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)。

使用 docker images 命令可以看到，ID为860c279d2fec的镜像多一个标签。

runoob@runoob:~$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
runoob/centos       6.7                 860c279d2fec        5 hours ago         190.6 MB
runoob/centos       dev                 860c279d2fec        5 hours ago         190.6 MB
runoob/ubuntu       v2                  70bf1840fd7c        22 hours ago        158.5 MB
ubuntu              14.04               90d5884b1ee0        6 days ago          188 MB
php                 5.6                 f40e9e0f10c8        10 days ago         444.8 MB
nginx               latest              6f8d099c3adc        13 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        5 weeks ago         136.3 MB
hello-world         latest              690ed74de00f        6 months ago        960 B
centos              6.7                 d95b5ca17cc3        6 months ago        190.6 MB
training/webapp     latest              6fae60ef3446        12 months ago       348.8 MB

3.4、Docker 容器连接

前面我们实现了通过网络端口来访问运行在 docker 容器内的服务。下面我们来实现通过端口连接到一个 docker 容器

3.4.1、网络端口映射

我们创建了一个 python 应用的容器。

runoob@runoob:~$ docker run -d -P training/webapp python app.py
fce072cc88cee71b1cdceb57c2821d054a4a59f67da6b416fceb5593f059fc6d

我们使用 -P 参数创建一个容器，使用 docker ps 来看到端口 5000 绑定主机端口 32768。

runoob@runoob:~$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
fce072cc88ce        training/webapp     "python app.py"     4 minutes ago       Up 4 minutes        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。

runoob@runoob:~$ docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py
33e4523d30aaf0258915c368e66e03b49535de0ef20317d3f639d40222ba6bc0
runoob@runoob:~$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS                     NAMES
33e4523d30aa        training/webapp     "python app.py"     About a minute ago   Up About a minute   0.0.0.0:5000->5000/tcp    berserk_bartik
fce072cc88ce        training/webapp     "python app.py"     8 minutes ago        Up 8 minutes        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。

runoob@runoob:~$ docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 training/webapp python app.py
95c6ceef88ca3e71eaf303c2833fd6701d8d1b2572b5613b5a932dfdfe8a857c
runoob@runoob:~$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                                NAMES
95c6ceef88ca        training/webapp     "python app.py"     6 seconds ago       Up 6 seconds        5000/tcp, 127.0.0.1:5001->5000/tcp   adoring_stonebraker
33e4523d30aa        training/webapp     "python app.py"     3 minutes ago       Up 3 minutes        0.0.0.0:5000->5000/tcp               berserk_bartik
fce072cc88ce        training/webapp     "python app.py"     10 minutes ago      Up 10 minutes       0.0.0.0:32768->5000/tcp              grave_hopper

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。

上面的例子中，默认都是绑定 tcp 端口，如果要绑定 UDP 端口，可以在端口后面加上 /udp。

runoob@runoob:~$ docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000/udp training/webapp python app.py
6779686f06f6204579c1d655dd8b2b31e8e809b245a97b2d3a8e35abe9dcd22a
runoob@runoob:~$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                                NAMES
6779686f06f6        training/webapp     "python app.py"     4 seconds ago       Up 2 seconds        5000/tcp, 127.0.0.1:5000->5000/udp   drunk_visvesvaraya
95c6ceef88ca        training/webapp     "python app.py"     2 minutes ago       Up 2 minutes        5000/tcp, 127.0.0.1:5001->5000/tcp   adoring_stonebraker
33e4523d30aa        training/webapp     "python app.py"     5 minutes ago       Up 5 minutes        0.0.0.0:5000->5000/tcp               berserk_bartik
fce072cc88ce        training/webapp     "python app.py"     12 minutes ago      Up 12 minutes       0.0.0.0:32768->5000/tcp              grave_hopper

docker port 命令可以让我们快捷地查看端口的绑定情况。

runoob@runoob:~$ docker port adoring_stonebraker 5000
127.0.0.1:5001

3.4.2、Docker容器连接

端口映射并不是唯一把 docker 连接到另一个容器的方法。

docker 有一个连接系统允许将多个容器连接在一起，共享连接信息。

docker 连接会创建一个父子关系，其中父容器可以看到子容器的信息。

3.4.3、容器命名

当我们创建一个容器的时候，docker 会自动对它进行命名。另外，我们也可以使用 --name 标识来命名容器，例如：

runoob@runoob:~$  docker run -d -P --name runoob training/webapp python app.py
43780a6eabaaf14e590b6e849235c75f3012995403f97749775e38436db9a441

我们可以使用 docker ps 命令来查看容器名称。

runoob@runoob:~$ docker ps -l
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
43780a6eabaa        training/webapp     "python app.py"     3 minutes ago       Up 3 minutes        0.0.0.0:32769->5000/tcp   runoob