逐步深入Docker超輕量虛擬化

開源將軍

Docker是一個用了一種新穎方式實現(xiàn)的超輕量虛擬機，在實現(xiàn)的原理和應用上還是和VM有巨大差別，專業(yè)的叫法是應用容器（Application Container）。
　　Docker應用容器相對于 VM 有以下幾個優(yōu)點：
　　1、啟動速度快，容器通常在一秒內可以啟動，而 VM 通常要更久
　　2、資源利用率高，一臺普通PC 可以跑上千個容器，你跑上千個 VM 試試
　　3、性能開銷小， VM 通常需要額外的 CPU 和內存來完成 OS 的功能，這一部分占據(jù)了額外的資源
　　因為VM 的 Hypervisor 需要實現(xiàn)對硬件的虛擬化，并且還要搭載自己的操作系統(tǒng)，自然在啟動速度和資源利用率以及性能上有比較大的開銷。個人體會較深的兩處優(yōu)點：
　　1、 快速部署，傳統(tǒng)的部署模式是：安裝(包管理工具或者源碼包編譯)->配置->運行；Docker的部署模式是：復制->運行。
　　2、 可以保證線上與測試環(huán)境一致，計劃以后上線就直接復制測試使用的docker容器）
　　什么是docker?
　　http://oilbeater.com/docker/2014/06/29/what-is-docker.html
　　為什么你應該關注docker?
　　http://oilbeater.com/docker/2014 ... e-about-docker.html
　　1、docker安裝
　　debian7安裝docker
　　參考地址：http://www.webmaster.me/server/i ... -in-60-seconds.html

echo deb http://get.docker.io/ubuntu docker main | sudo tee/etc/apt/sources.list.d/docker.list  
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 36A1D7869245C8950F966E92D8576A8BA88D21E9  
sudo apt-get update  
sudo apt-get install -y lxc-docker
　　#四行命令，Docker就安裝好了。下面創(chuàng)建一個ubuntu虛擬系統(tǒng)：
　　

docker pull ubuntu #此處是從官網(wǎng)拉取名為ubuntu的image，也可手動在https://index.docker.io上搜索想要的鏡像。  
docker run -i -t ubuntu /bin/bash #創(chuàng)建一個容器，-t是臨時終端。
　　ubuntu12.04、windows、macOS安裝docker
　　參考docker中文文檔http://www.widuu.com/docker/
　　2、docker使用過程實踐
　　2.1 在測試機啟動容器，安裝ssh

docker run -i -t ubuntu /bin/bash #此方式運行的容器，退出后容器就會關閉。  
apt-get install openssh-server #安裝ssh  
#需要修改/etc/sshd/sshd_config文件中內容  
PermitRootLogin yes  
UsePAM no
　　2.2 啟動ssh，容器以后臺方式運行
　　

docker run -d -p 50001:22 <容器id> /usr/sbin/sshd-D  
#容器id可通過 docker ps-a查看，最上面的為最新的。
　　2.3 通過ssh連接到容器安裝軟件
　　

ssh root@127.0.0.1-p 50001  
#連上后想裝什么就裝什么，可使用exit退出容器，但后臺還會運行。
　　2.4 服務安裝完成后，停止容器。

docker stop <容器id> #停止運行的容器
　　2.5 把容器提交生成最新的鏡像

docker commit <容器id> debian02 #把這個容器提交生成新的debian02鏡像(該鏡像是原始鏡像與容器的整合)
　　2.6 打包鏡像

docker save debian02 >/root/debian02.tar #debian02鏡像打包
　　2.7 在另外的機器上導入鏡像
　　

docker load < debian02.tar #導入鏡像  
docker images #查看存在的鏡像
　　2.8 啟動容器
　　

docker run -h="redis-test" --name redis-test -d -p 51000:22 -p51001:3306 -p 51003:6379 -p 51004:6381 -p 51005:80 -p 51006:8000 -p 51007:8888 debian02 /etc/rc.local  
#此處是我測試機器啟動命令，指定主機名與端口映射。  
#啟動后，后面又裝了程序，開機自啟動命令可放在/etc/rc.local文件中。  
docker容器遷移簡單方便，可以任意的拷貝部署，以后再也不怕新部署環(huán)境了，一堆依賴裝的想死有木有。
　　3、關于docker容器的端口映射
　　由于docker容器的IP地址每次啟動都會變，所以不適用于手動添加端口映射(難道每次重啟都來查看容器的IP么？)，所以需要每次啟動容器時由docker程序自動添加NAT規(guī)則，前期盡可能的把需要映射的端口在創(chuàng)建容器時配置好，如下：
　　

docker run -h="activemq" --name activemq -d -p 51000:22 -p 51001:3306-p 51003:6379 -p 51004:6381 -p 51005:80-p 51006:8000 -p 51007:8888 debian/base/etc/rc.local  
#此處我把mysql,redis,nginx,ssh都進行了映射。
　　后續(xù)對于docker容器的管理，記住容器的名稱，如上述名稱是activemq，則使用docker stop,start來控制容器進程。

docker stop activemq  
docker start activemq
　　當然，也可以不讓docker每次啟動容器修改容器的IP地址，參考如下：
　　docker網(wǎng)絡配置：http://www.open-open.com/lib/view/open1404896485747.html
　　4、關于docker容器的多程序開機自動運行
　　docker容器每次啟動時，開機自啟動的命令都要在啟動容器前指定。如 docker run -I -t debian /bin/bash命令，只會運行/bin/bash程序，其它的程序都不會運行，對于要跑多個程序的容器特別糾結。
　　多程序開機自動運行方法：
　　可把前面所說的啟動命令換成dockerrun -I -t debian /etc/rc.local，在容器中把所有需要開機自的啟動命令放在/etc/rc.local中，就可以達到多程序開機自啟動了。
　　后臺運行則是：docker run -d -p 50001:22 debian /etc/rc.local。注意：run命令是創(chuàng)建一個新的容器，如果要啟動一個曾經運行過的容器，則用命令docker ps -a中找對應的容器ID，然后使用docker start <容器ID>即可。
　　5、關于docker容器和鏡像的關系
　　無論容器里做什么操作，寫文件，刪文件。該容器的基本鏡像都不會有任何改變。
　　這是因為Docker從父鏡像建立增量鏡像，只存儲每個容器的更改。因此，如果你有一個300MB的父鏡像，如果你在容器中安裝了50MB的額外應用或服務，你的容器只有50MB，父鏡像還是300MB。
　　但是可以使用Dockfile或commit命令來，把增量鏡像和父鏡像一起生成一個新的鏡像。
　　commit使用：

docker commit <容器id> <新鏡像名稱>
　　Dockfile使用：

root@yangrong:/data# cat Dockerfile  
FROMubuntu/testa #這是基礎鏡像  
CMD["/root/start.sh"] #這是啟動命令  
root@yangrong:/data# docker build -t <新鏡像名> ./
　　關于Dockfile更多參數(shù)參考地址：
　　http://www.tuicool.com/articles/FRvAbe
　　http://www.colorscode.net/2014/0 ... ce-from-dockerfile/
　　6、docker參數(shù)詳解
　　

docker  
useage of docker  
-D 默認false 允許調試模式(debugmode)  
-H 默認是unix:///var/run/docker.sock tcp://[host[:port]]來綁定 或者unix://[/path/to/socket]來使用(二進制文件的時候)，當主機ip host=[0.0.0.0],(端口)port=[4243] 或者 path=[/var/run/docker.sock]是缺省值，做為默認值來使用  
-api-enable-cors 默認flase 允許CORS header遠程api  
-b 默認是空，附加在已存在的網(wǎng)橋上，如果是用'none'參數(shù)，就禁用了容器的網(wǎng)絡  
-bip 默認是空，使用提供的CIDR（ClasslessInter-Domain Routing-無類型域間選路）標記地址動態(tài)創(chuàng)建網(wǎng)橋(dcoker0),和-b參數(shù)沖突  
-d 默認false 允許進程模式(daemonmode)  
-dns 默認是空，使docker使用指定的DNS服務器  
-g 默認是"/var/lib/docker":作為docker使用的根路徑  
-icc 默認true，允許inter-container來通信  
-ip 默認"0.0.0.0"：綁定容器端口的默認Ip地址  
-iptables 默認true 禁用docker添加iptables規(guī)則  
-mtu 默認1500 : 設置容器網(wǎng)絡傳輸?shù)淖畲髥卧?mtu)  
-p 默認是/var/run/docker.pid進程pid使用的文件路徑  
-r 默認是true 重啟之前運行的容器  
-s 默認是空 ，這個是docker運行是使用一個指定的存儲驅動器  
-v 默認false 打印版本信息和退出
　　7、docker run命令詳解

Usage: docker run [OPTIONS] IMAGE[:TAG] [COMMAND] [ARG...]  
Run a command in a new container  
-a=map[]: 附加標準輸入、輸出或者錯誤輸出  
-c=0: 共享CPU格式（相對重要）  
-cidfile="": 將容器的ID標識寫入文件  
-d=false: 分離模式，在后臺運行容器，并且打印出容器ID  
-e=[]:設置環(huán)境變量  
-h="": 容器的主機名稱  
-i=false: 保持輸入流開放即使沒有附加輸入流  
-privileged=false: 給容器擴展的權限  
-m="": 內存限制 (格式:<number><optional unit>, unit單位 = b, k, m or g)  
-n=true: 允許鏡像使用網(wǎng)絡  
-p=[]: 匹配鏡像內的網(wǎng)絡端口號  
-rm=false:當容器退出時自動刪除容器 (不能跟 -d一起使用)  
-t=false: 分配一個偽造的終端輸入  
-u="": 用戶名或者ID  
-dns=[]: 自定義容器的DNS服務器  
-v=[]: 創(chuàng)建一個掛載綁定：[host-dir]:[container-dir]:[rw|ro].如果容器目錄丟失，docker會創(chuàng)建一個新的卷  
-volumes-from="": 掛載容器所有的卷  
-entrypoint="": 覆蓋鏡像設置默認的入口點  
-w="": 工作目錄內的容器  
-lxc-conf=[]: 添加自定義-lxc-conf="lxc.cgroup.cpuset.cpus = 0,1"
-sig-proxy=true: 代理接收所有進程信號(even in non-tty mode)  
-expose=[]: 讓你主機沒有開放的端口  
-link="": 連接到另一個容器(name:alias)  
-name="": 分配容器的名稱，如果沒有指定就會隨機生成一個  
-P=false: Publish all exposed ports to thehost interfaces 公布所有顯示的端口主機接口
　　8、docker常用命令總結
　　

docker pull <鏡像名:tag> #從官網(wǎng)拉取鏡像  
docker search <鏡像名> #搜索在線可用鏡像名
　　8.1查詢容器、鏡像、日志
　　

docker top <container> #顯示容器內運行的進程  
docker images #查詢所有的鏡像，默認是最近創(chuàng)建的排在最上。  
docker ps #查看正在運行的容器  
docker ps -l #查看最后退出的容器的ID  
docker ps -a #查看所有的容器，包括退出的。  
docker logs {容器ID|容器名稱} #查詢某個容器的所有操作記錄。  
docker logs -f {容器ID|容器名稱} #實時查看容易的操作記錄。
　　8.2刪除容器與鏡像
　　

docker rm$(docker ps -a -q) #刪除所有容器  
docker rm <容器名or ID> #刪除單個容器  
docker rmi <ID> #刪除單個鏡像  
docker rmi$(docker images | grep none | awk '{print $3}' | sort -r) #刪除所有鏡像
　　8.3啟動停止容器
　　

docker stop <容器名or ID> #停止某個容器  
docker start <容器名or ID> #啟動某個容器  
docker kill <容器名or ID> #殺掉某個容器
　　8.4容器遷器
　　

docker export <CONTAINER ID> > /home/export.tar #導出  
cat /home/export.tar | sudo docker import - busybox-1-export:latest # 導入export.tar文件  
docker save debian> /home/save.tar #將debian容器打包  
docker load< /home/save.tar #在另一臺服務器上加載打包文件
　　save和export的對比參考地址：
　　http://www.fanli7.net/a/bianchengyuyan/C__/20140423/452256.html
　　8.5運行一個新容器
　　

#運行一個新容器，同時為它命名、端口映射。以debian02鏡像為例  
docker run -h="redis-test" --name redis-test -d -p 51000:22 -p51001:3306 -p 51003:6379 -p 51004:6381 -p 51005:80 -p 51006:8000 -p 51007:8888 debian02 /etc/rc.local  

#從container中拷貝文件，當container已經關閉后，在里面的文件還可以拷貝出來。  
sudo docker cp 7bb0e258aefe:/etc/debian_version . #把容器中的/etc/debian_version拷貝到當前目錄下。
　　8.6 docker Dockfile鏡像制作
　　

root@yangrong:/data# cat Dockerfile  
FROM ubuntu/testa #這是基礎鏡像  
CMD ["/root/start.sh"] #這是啟動命令  
root@yangrong:/data# docker build -t <新鏡像名> ./ #生成新的鏡像
　　Dockfile更多參數(shù)參考：
　　http://www.tuicool.com/articles/FRvAbe
　　http://www.colorscode.net/2014/0 ... ce-from-dockerfile/

fenyun689

如果在自己電腦windows系統(tǒng)上再裝個linux系統(tǒng)，是不是用 vm 更合適？

ganluo960214

問一下 dockfile 能拓展嗎？ 能限制單個docker的硬件資源嗎（某個docker中的某個應用出現(xiàn)問題了把服務器硬件資源耗盡）？ 如果不能限制有什么決絕辦法嗎？

開源將軍

回復 3# ganluo960214


    這問題提得好，我也想知道，不過我接觸Docker時間不算長，有的疑惑，我都沒有搞清楚，所以，朋友，這個問題我先保留，等我搞懂了，馬上給你說，還請理解

MrQing

docker自身已經集成了資源限制功能，在docker命令中就得以體現(xiàn)：

1. CPU限制：--cpuset、-c(cpu.share)可以隔離在指定CPU core上運行、指定最大cpu.share
   
2. # docker  -c 1024 --cpuset=1
   
3. MEM限制：-m 或 --memory等實現(xiàn)對單個docker的內存使用限制
   
4. # docker -m 128m
   

復制代碼

也支持I/O限制等。

本質上，docker的資源限制是對Kernel的cgroups機制的封裝。docker在OS層面實則表現(xiàn)為一個進程/線程，而cgroups機制可以實現(xiàn)對進程/線程/組進行資源限制，cgroups有多個子系統(tǒng)，如cpu子系統(tǒng)、MEM子系統(tǒng)等，能夠限制其各種資源的使用！任何表現(xiàn)為一個進程/線程的都可以使用cgroups進行資源限制(不嚴謹、但大多數(shù)是可以的！歡迎指教！)，如KVM虛擬機其實也就是封裝了cgroups！