Docker基础

什么是容器

简单的来说就是包含一个完整的的运行时环境，除了应用程序本身之外，还包括这个应用所需的全部依赖、类库、二进制文件、配置文件等比如Linxu、JVM等

Why Docker

发展史

容器隔离思路

进程隔离：以进程为隔离单位，自有上下文，互不干涉
OS虚拟化：操作系统层面虚拟化，对组和资源分配
硬件虚拟化：一个机器装两个linux，系统之间形成隔离
硬件分区：小型机->每个系统盘安装一个系统

容器规范

用于描述docker容器运行时环境和配置信息的标准格式和规范以下是容器规范中的一些重要元素和属性：

容器镜像：容器镜像是一个只读的文件系统，包含了容器运行所需的所有文件、库、配置等信息。Docker容器镜像遵循OCI（Open Container Initiative）标准规范，可以使用Docker CLI或其他OCI兼容工具来构建、管理和操作。
容器元数据：容器元数据包括容器的名称、标签、版本、作者、描述等信息，用于标识和描述容器本身。这些信息可以在容器启动时传递给Docker守护进程，并在容器运行时用于识别和管理容器。
容器配置：容器配置包括容器运行时环境、命令行参数、环境变量、端口映射、数据卷挂载等信息。这些信息可以通过Dockerfile或Docker CLI等工具来定义和配置，并在容器启动时传递给Docker守护进程，用于启动容器。
容器状态：容器状态描述了容器当前的运行状态，包括容器是否正在运行、容器的PID、容器的CPU和内存使用情况等信息。可以使用Docker CLI或其他工具来查询容器状态，并对容器进行操作和管理。

规范	说明	所属组织
OCI Runtime Spec	容器运行时规范，旨在指定容器配置、执行环境、生命周期及公共操作	OCI
OCI Image Spec	镜像格式规范，主要包括镜像元数据、镜像索引（URL）、配置、文件系统层	OCI
单OCI Distribution Spec元格	镜像分发策略	OCI
RunC	基于OCI标准的实现，与底层系统进行交互，负责容器启动、管理、将空等功能，并提供一套标准化接口	Docker
ContainerD	基于Runc实现使用 OCI规范定义的容器高级功能，比如镜像管理、容器执行等调用功能｜Docker｜

Docker原理 Docker是一个基于Linux容器技术的开源容器平台，可以为应用程序提供一种轻量、便携和可移植的运行环境。 Docker通过将应用程序、其依赖项和运行时环境打包到一个可移植的容器中，将应用程序从底层基础设施分离出来。 Docker容器是轻量的、可移植的，可以在不同的操作系统、云平台和物理主机上运行。

Docker容器工作原理

Docker容器是基于Linux容器技术实现的，每个Docker容器都是独立的、轻量的应用运行环境。Docker容器使用了Linux内核的命名空间（namespace）和控制组（cgroup）功能，将每个容器的文件系统、网络、进程、用户和其他系统资源隔离开来，从而实现容器间的隔离。具体来说，Docker容器的工作原理如下：

创建镜像：Docker镜像是Docker容器的模板，包含了应用程序、其依赖项和运行时环境等。
创建容器：使用Docker镜像创建一个新的容器，每个容器都有唯一的ID和名称，容器之间相互隔离，互不影响。
启动容器：启动Docker容器时，Docker守护进程会创建一个新的命名空间和控制组，为容器分配一组独立的系统资源。
应用程序运行：将应用程序和其依赖项复制到容器中，并在容器中启动
容器隔离：每个Docker容器都有自己的文件系统、进程、用户和网络等隔离的命名空间和控制组，从而保证容器之间互相隔离，互不影响。
容器管理：Docker守护进程负责管理和监控所有的容器，用户可以使用Docker客户端来管理和操作容器，包括启动、停止、暂停、删除和查询容器等操作。

总结： Docker是一个基于Linux容器技术的开源容器平台，可以为应用程序提供一种轻量、便携和可移植的运行环境。Docker的架构由Docker客户端、Docker守护进程和Docker镜像库三个核心组件组成。Docker容器使用了Linux内核的命名空间和控制组功能，将每个容器的文件系统、网络、进程、用户和其他系统资源隔离开来，从而实现容器间的隔离和互相隔离。

NameSpace

我们知道Linux中的PID、IPC、网络等资源是全局的，而NameSpace机制是一种资源隔离方案，在该机制下这些资源就不再是全局的了，而是属于某个特定的NameSpace，各个NameSpace下的资源互不干扰，这就使得每个NameSpace看上去就像一个独立的操作系统一样，但是只有NameSpace是不够

Cgroup

虽然有了NameSpace技术可以实现资源隔离，但进程还是可以不受控的访问系统资源，比如CPU、内存、磁盘、网络等，为了控制容器中进程对资源的访问，Docker采用control groups技术(也就是cgroup)，有了cgroup就可以控制容器中进程对系统资源的消耗了，比如你可以限制某个容器使用内存的上限、可以在哪些CPU上运行等等。

Docker 三板斧

Docker架构

Client: 提供用户交互的入口，可以使用client给docker发送各种操作API
Docker Daemon: 用于监听Docker的API请求并管理docker镜像、容器、文件等结构，同时也是可以和其他的Docker Daemon交互的
Registry: 仓库，docker hub是一个公共的仓库
Images: 镜像，创建容器的制度模版说明，通常建立在一个镜像之上
Container: 镜像的运行实例，你可以控制它的网络、存储

Docker的使用方法

官方在线环境： https://labs.play-with-docker.com/

安装

安装Docker Destop会直接安装docker compose

常用命令

docker images
docker ps
docker rm 
docker rmi
docker logs id
docker exex id [cmd] //docker exec my-app ls
eg: docker exec -it 6527a5c8cfd4 /bin/bash
docker build -t name .   //.代表当前路径
docker run --rm -p 3000:3000 simple-app //左边是宿主机，容器右边

DockerFile

FROM node:gallium-slim

WORKDIR /code-server #工作目录 后续所有的命令在该目录下执行
  
ADD . /code-server  #将代码拷贝到工作目录

RUN npm install 

EXPOSE 3000

CMD npm start

docker compose

Docker Compose是一种用于定义和运行多个容器应用程序的工具，可以使得启动多个容器变得更加容易 docker compose = docker build + docker run 可以很方便的进行多个容器的配置启动 docker-compose up --build //每次启动前构建

docker-compose.yaml

version: "3"
services:
  nginx-app:
    # build: 从当前路径构建镜像
    build:  #从哪里开始构建
      context: .
      dockerfile: nginx.Dockerfile
    ports:
      - 3111:80
  node-app:
    # build: 从当前路径构建镜像
    build:  #从哪里开始构建
      context: .  #文件位置
      dockerfile: node.Dockerfile
    ports:
      - 3222:3000
# 替代了之前构建 运行的步骤
# 1.build image 2.docker run => docker-compose up --build

nginx.Dockerfile

FROM nginx:stable-alpine3.17-slim

COPY ./src/index.html /usr/share/nginx/html

EXPOSE 80

node.Dockerfile

FROM node:gallium-slim

WORKDIR /code-server

ADD . /code-server

RUN npm install 

EXPOSE 3000

CMD npm run start

CMD 和RUN的区别

RUN 由于ufs文件系统，每一次执行叠加一层镜像，用于安装软件包、运行脚本、配置环境
CMD 用于容器启动时候要执行的默认命令，在DockerFile文件中，只能有一个CMD指令

Docker 高级命令

docker run [option] images [command] [args]

docker run --name=demo -d nginx  // -d后台运行 --name 名称

docker ps //查看运行的 -a 查看所有的
docker stop id //
docker stats id //
docker start id 
docker run --restart='always' nginx //开机自启

docker update id --restart='always' //更新容器重启功能


docker exec -it id /bin/bash  //进入容器  echo "dsda" > index.html



## Docker 提交改变 
docker commit [option] container [repository[:tag]]

docker commit  -m "tips" id  new:v1

## Docker Save
docker save -o yys.tar nginx


## Docker Load 加载镜像

docker load -i yys.tar


## Docker push
docker push liuketh/yys:v2  //注意：必需是 【用户名/仓库名：tag】


## Docker 挂载
docker run -d -v 主机PATH：容器PaTH -p 主机PORT：容器PORT

docker run --name=mynginx -d --restart=always -v /html:/usr/share/nginx/html:ro

// RO  只读 容器内部不能更改。RW 读写


## Docker CP

docker cp id:/etc/nginx/nginx.conf /data
docker cp /data/nginx.conf id:/etc/nginx/nginx.conf 


docker build -t yys:v1 .  //.当前目录

docker tag image_name YOUR_DOCKERHUB_NAME/image_name

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CMD 和RUN的区别#

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