Docker 是目前最流行的容器技术,它将开发和运维带入了一个新的时代。本文主要介绍 Docker 的一些基本概念和常用命令。

Image

Image (镜像) 是一个不可变的文件。它好比是一个可执行程序文件,操作系统执行程序时,将程序文件加载到内存执行,成为系统中的一个进程。而 Docker 通过docker run命令加载镜像文件执行,成为 Docker Container (容器)。

开发者编写 Dockerfile 文件,然后使用docker build命令来创建镜像。开发者可以将自己的镜像通过docker push上传到 Docker Registry 上,分享给其他人使用。其他人通过docker pull拉取镜像。官方的 Docker Registry 是 Docker Hub,也可以自己搭建私有的 Registry。

Docker Registry 就和 GitHub 一样,是大家共享 Docker Image 的地方。其管理方式也是建立 repository (仓库),每个仓库里面放一个镜像,随着开发的不断进行,仓库里面的镜像会有多个版本,在 Docker Registry 里面“版本”也称作 Tag (标签)。

常用命令:

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# 创建一个名为 helloworld 的镜像,"."代表在当前目录,里面要有 Dockerfile 文件
docker build -t helloworld .
# 列出当前系统中的所有镜像
docker image ls
# 删除镜像
docker image rm
# 登录 Docker Hub
docker login
# 为了将本地镜像上传到 Docker Registry,要先按照规则给本地镜像加 tag
# <image> 是本地镜像的名字
# <username> 是在 Docker Registry 上注册的 Docker ID;
# <repository> 是 Docker Registry 上的仓库的名称
# <tag> 用来区分这个镜像的不同版本
docker tag <image> <username>/<repository>:<tag>
# 上传镜像到 Docker Register
docker push <username>/<repository>:<tag>
# 从 Docker Register 下载镜像到本地
docker pull <username>/<repository>:<tag>

Container

Container (容器) 就是执行中的镜像。之所以叫容器,是因为 Container 使用隔离技术,像“容器”一样,把容器中的文件和执行的进程与宿主系统隔离开来。虽然是与宿主机隔离的,进程还是执行在宿主机系统本地的。这与传统的一样虚拟机(VM)技术不一样,它的进程是执行在虚拟的操作系统中的,与宿主操作系统没关系。

VM vs. Docker

Container 这种“软”隔离得益于 Linux 内核的 namespace 技术,因此 Docker 只适用于 Linux 系统。使用 namespace 技术,意味着容器中的进程还是在宿主机的内核中执行,但是因为命名空间(namespace)和其它进程不同,因此它只能看到自己所属容器中的资源。

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# 加载镜像 helloworld 到容器中运行,将容器中的 80 端口,映射到宿主系统的 4000 端口
docker run -p 4000:80 helloworld
# 同上,-d 选项使容器在后台执行
docker run -d -p 4000:80 helloworld
# 列出所有运行中的 Container
docker container ls
# 列出所有 Container,包括没有处于运行状态的
docker container ls -a
# 正常停止 Container
docker container stop <containerId>
# 强制停止 Container
docker container kill <containerId>
# 删除 Container
docker container rm <containerId>
# 删除所有不是运行状态的 Container
docker container prune

Swarm

Swarm 是多个运行 Docker 的主机组成的集群。集群中的主机又叫做 node (节点),根据角色分为两类:Mananger 和 Worker。Mananger 通过 docker swarm init命令创建,负责管理整个集群的节点,在集群中执行 Docker 指令都是在 Manager 上执行的。Worker 通过 docker swarm join命令加入到集群中,Worker 负责执行任务,运行 Container。通过docker stack命令,可以将应用按照指定的方式部署在集群上。

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# 创建一个 Docker Swarm 集群,并且让本机成为这个 Swarm 集群的 Manager
docker swarm init
# 让主机作为 Worker 加入到 Swarm
# <token> 是创建 Swarm 的时候生成的认证 token,
# <ip>:<port> 是 Manager 的地址
docker swarm join --token <token> <ip>:<port>
# 查看 join token,需要在 Manager 主机上执行
docker swarm join-token -q worker
# 一个 Swarm 可以有多个 Manager,让主机作为 Manager 加入到 Swarm 中
docker swarm join-token manager
# 查看集群中所有的节点
docker node ls
# 查看某个节点的详情
docker node inspect <node ID>
# 在 Worker 主机上执行下面命令,离开集群
docker swarm leave
# 在 Manager 主机上执行下面命令,离开集群,如果只有一个 Manager,那么集群会被关闭
docker swarm leave -f

Service

Service 是运行同一个镜像的一组 Container,这些 Container 提供相同的服务。这是为了在产品环境中,让一个服务有多个运行实例做负载均衡,达到服务高可用的目的。Docker Service 是 Docker Swarm 中的概念,只能在 Swarm 中使用。

一个 Service 一般定义了需要使用什么端口、启动几个 Container、负载均衡的规则等等。

常用命令:

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# 列出所有的 Service
docker service ls
# 列出某个 service 下面的所有 Container
docker service ps <service name>

Stack

Stack 是在集群中由多个 Service 组成的完整应用。一个应用通常分为多个服务,例如一个前后端分离的网站,可能分为前端页面、后端API、数据库三个服务。在集群中部署的时候,我们需要定义这三个 Service,将三个 Service 的规则写到docker-cloud.yml,然后使用docker stack命令部署到集群中去。

Stack 的前身是 docker-compose,docker-compose 是以前用来启动多个 Container 的,它使用docker-compose.yml文件指定多个 Container 的执行规则。Docker Stack 现在替代了 Docker Compose 的功能,而且更强大,同时 Stack 也兼容docker-compose.yml文件。

常用命令:

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# 部署应用到 Swarm,docker-cloud.yml 文件描述了 Stack 所有的 Service。
docker stack deploy -c docker-cloud.yml <app name>
# 列出所有的 stack
docker stack ls
# 删除一个 Stack
docker stack rm <app name>