一、Docker的架构和底层技术

1.Docker Platform（平台）

• Docker提供了一个开发、打包、运行App(应用application)的平台
• 把app和底层infrastructure(基础设备)隔离开来

2.Docker Engine

2.1 组成

• 后台进程（dockerd）
• 用于一些后台的操作，如image、contAIner、网络及存储的管理

• REST API Server
• 用于dockerd和docker之间通信的接口服务

• CLI接口（docker）运行docker version命令是显示的client 版本和server engine版本，client和server之间是一个cs架构的

• 运行docker version命令可以看到客户端版本与服务端engine版本，查找docker进程可以看到后台是执行的dockerd进程

3.Docker Architecture（架构）

4.底层技术支持

Namespaces：做隔离pid�.NET、ipc、mnt、uts

Control groups：做资源限制

Union file systems：Container和image的分层

二、Docker Image（镜像）

1.概述

• 文件和meta data的集合（root filesystem）
• 分层的，并且每一层都可以添加改变删除文件，成为一个新的image
• 不同的image可以共享相同的layer（层）
• image本身是read-only（只读）

• 查看本地存在的image

docker image ls

2.获取image的第一种方式

Build from Dockerfile

Docker提供一个配置文件Dockerfile，就好比之前博主使用Vagrant工具时的Vagrantfile文件一样，通过Dockerfile文件就可以去定义一个docker image镜像，build这个dockerfile文件就可以构建出一个image镜像

• 在cdtaogang目录下创建dockerfile文件，内容如下

• 执行docker build命令进行构建镜像，-t 镜像名称，后面的.是表示当前dockerfile路径

docker build -t cdtaogang123/redis:latest .

• 提示如下超时，docker安装后默认没有daemon.json这个配置文件，需要进行手动创建，配置文件的默认路径：/etc/docker/daemon.json，在阿里云中复制加速器地址，进行添加

{
  "registry-mirrors": ["https://xxxxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}

• 重启生效

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

• 再次build构建，显示成功

• 在执行build构建时，dockerfile文件中每一行代码都表示一个步骤，一共有7行代码，所以build时，会显示执行这7个步骤

• 此时查看本地image镜像就可以看到以上创建的镜像了

3.获取image的第二种方式

Pull from Registry

类似Github 仓库，可以git clone拉取仓库的文件，也可以将文件push到仓库中，那么docker pull则是在docker hub上去拉取你要的镜像

• 在docker hub网站上查看image基础镜像

• 如点击centos进入后，选择tags标签，可以看到很多版本的centos镜像，对应有拉取命令

• 博主拉取一个centos8镜像，镜像名后面不跟版本则表示拉取latest最新的

docker pull centos:centos8

• 除了官方提供的images镜像外，还有第三方的镜像（个人的或者公司的），比如搜索wordPress/ target=_blank class=infotextkey>WordPress第一个标记Official的则表示官方提供的，如下这种用户名/wordpress的image则表示是个人或者公司的

• 拉取这个人的wordpress images，由于文件比较多，博主这里就不继续下载了

4.如何制作一个Base Image

• 说明一点，博主之前在执行docker命令时是在root用户下执行的，如博主exit退出root用户，使用cdtaogang用户那么每次执行命名docker命令都需要加上sudo就比较麻烦，不添加sudo则会提示权限不够

• 将当前cdtaogang用户添加到docker用户组中，然后重启docker服务，执行docker image ls命令结果还是提示权限不够

• 原因是，需要xshell重新远程连接centos即可

• 回到正轨，之前博主在centos虚拟机中安装docker时，拉取过hello-world基础镜像，在这个base image中其实存在一个可执行文件，通过docker run 执行这个hello-world基础镜像就会创建一个容器并运行这个容器，打印出如下hello from docker这一段话

• 现在就模拟hello-world做一个基础镜像，就需要hello world程序，可以通过C语言编写一个hello world 将这个hello world编译成一个可执行的二进制文件

mkdir hello-world
cd hello-world
vi hello.c

• 编译c语言脚本，需要安装gcc

sudo yum install gcc
sudo yum install glibc-static

• 编译hello.c文件输出为hello可执行文件，执行hello文件，成功打印

• 通过dockerfile把这个可执行文件打成docker image，在hello-world目录创建dockerfile文件，因为是我们自己创建基础镜像，所以FROM字段不以任何镜像为基础，写法为FROM scratch，之前创建的dockerfile文件中FROM字段指定以ubuntu:14.04为基础镜像，具体配置如下

• 构建dockerfile文件，生成tag为cdtaogang/hello-world的image

• 对比cdtaogang/hello-world镜像与hello-world文件中的hello可执行文件大小，差距很小，几乎是基于hello可执行文件的大小下创建的image

• 通过docker history <image id>，查看构建的cdtaogang/hello-world镜像的分层情况，第一层是执行hello文件，第二层这是添加文件到指定路径，因为FROM 没有指定基础镜像所以该层不显示

• 创建并执行容器

三、Container（容器）

1.什么是Container

• 通过Image创建（copy）
• 在Image layer之上建立一个container layer（可读写）
• 类比面向对象：类（image）和实例（container）
• Image负责app的存储和分发，Container负责运行app

2.运行容器

• 执行docker container ls命令可以查看当前正在运行的容器，目前是没有容器正在运行，因为执行docker run命令后，创建并运行容器后，会退出，那么通过docker container ls -a命令列举出来所有的容器包括运行或者退出的，可以到看到cdtaogang/hello-world镜像创建的容器是已退出状态

• 创建并运行centos:centos8镜像的容器，同理也是在容器运行后就自动退出了

3.交互式运行容器

• 在docker run 添加-it交互式运行命令，可以看到命令运行成功会进入到一个系统里面

• 在另一个终端中，执行docker container ls就能看到我们刚交互式运行的容器没有退出，可以发现上面进入的系统其实就是容器的ID，所以交互式运行容器就是指创建并进入到容器中

• 在容器中，因为镜像是centos的，所以可以执行yum命令

• 那么退出容器，在执行docker container ls命令查看正在运行的容器则不会显示该容器了，而执行docker container ls -a 则会显示刚刚退出的容器

4.Docker和Docker Image简写命令及Container命令

• 首先在命令行输入docker回车，查看docker所有命令，可见分为Management Commands（管理命令）和Commands（命令）

• 查看正在运行的容器及所有的容器

docker container ls >> docker ps
docker container ls -a >> docker ps -a

• 比如删除一个容器，使用docker container rm命令，可以输入docker container命令回车，查看能执行的命令

• 删除容器简写命令，因为docker rm命令默认是删除容器所以可以直接用

docker container rm >> docker rm

• 执行docker rm container id，这个id可以不写全，但是需要保证你输入的简写id是唯一的

• 输入docker image查看可以执行的命令

• 查看所有的image镜像

docker image ls >> docker images

• 删除镜像

docker image rm >> docker rmi

• 一次性删除所有的容器，首先运行5个容器，然后查看所有的容器（已退出）

• 首先通过docker ps -aq 列举出所有的容器ID

docker ps -aq

• 然后直接rm命令删除列举出所有的容器ID来删除所有容器，需要使用$将以上命令当成一个结果进行删除

docker rm $(docker ps -aq)

• 如果所有的容器中存在正在运行的容器以及已退出的容器，我只删除已退出的容器，这种场景如何实现

• 实现以上的场景，首先需要获取到所有容器中已退出的容器ID，通过-f 筛选出容器状态status=exited已退出的容器，加上-q参数则表示列举出容器ID，最后$包住结果，执行docker rm删除即可，成功实现只删除已退出的容器

四、构建自己的Docker Image

1.docker container commit（docker commit）

1.1 交互式运行容器

• 交互式运行centos容器，在容器中并没有安装vim命令，进行安装vim工具

• exit退出容器，查看所有容器，显示交互式运行的容器已退出

1.2 将容器commit成一个image

说明：上一步在容器中安装了vim并退出了容器，那么在已退出的容器中可以看到该容器，现在则需要将这个容器commit成一个镜像，这个镜像是基于centos8基础镜像的，但是跟centos8基础基础镜像不一样的是它安装了vim

• 通过docker container commit命令实现将容器提交成image，命令可以简写成docker commit

• 执行如下命令，生成image镜像，

docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
docker commit stupefied_fermat cdtaogang/centos-vim:centos8

• 查看生成的image

• 对比基础image和自己构建的image分层情况，很明显比基础centos8镜像多了一层，那就是安装vim命令

以上创建image的方式不提倡使用，因为如果发布该image，用户拿到该image是不知道该image是如何构建的，并且这种方式构建image很有可能把不安全的东西放到image里面发布出去，即该image肯定是不安全的

2.docker image build（docker build）

2.1 创建dockerfile

• 首先将上一步中commit容器生成的image删除

• 在上一级目录下创建一个目录，进入目录创建并编辑dockerfile文件

• dockerfile内容如下，指定基础镜像为centos:centos8版本，在基础镜像中运行安装vim命令

2.2 通过dockerfile构建出image

• 执行docker build命令以当前路径下的dockerfile构建出

• 查看构建的image

通过dockerfile构建镜像和commit容器生成的镜像差不多，但建议使用dockerfile构建image，这样的话只需要分享dockerfile这个文件给别人就可以了，别人通过你分享的dockerfile文件就能构建出跟你一样的image