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Docker介绍

Docker

参考链接：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/435605760
dockerfile制作

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Docker与虚拟机的区别

Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。
下面的图片比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处。传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。
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虚拟机：
虚拟机的Guest OS即为虚拟机安装的操作系统，它是一个完整操作系统内核；虚拟机的Hypervisor层可以简单理解为一个硬件虚拟化平台，它在Host OS是以内核态的驱动存在的。虚拟机实现资源隔离的方法是利用独立的OS，并利用Hypervisor虚拟化CPU、内存、IO设备等实现的。例如，为了虚拟CPU，Hypervisor会为每个虚拟的CPU创建一个数据结构，模拟CPU的全部寄存器的值，在适当的时候跟踪并修改这些值。
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Docker：
docker利用的是宿主机的内核，而不需要Guest OS。因此，当新建一个容器时，docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。
由于docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化，运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有优势。
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Docker中的三个重要概念

Docker中的三个重要概念分别是：Image（镜像），Container（容器），Repository（仓储）。

Image（镜像）一个特殊的文件系统

你可以把它理解成一个虚拟机的快照（Snapshot），里面包含了你要部署的应用程序以及它所关联的所有库。
　　操作系统分为内核和用户空间。对于Linux而言，内核启动后，会挂载root文件系统为其提供用户空间支持。而Docker镜像（Image），就相当于是一个root文件系统。Docker镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。 镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
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Container（容器）镜像运行时的实体

这里的容器就像是一台台运行起来的虚拟机，里面运行了你的应用程序，每个容器是独立运行的他们相互之间不影响。通过一个镜像，我们可以创建许多个不同的Container容器。
　　镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和类的实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等 。容器的实质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行于属于自己的独立的命名空间。前面讲过镜像使用的是分层存储，容器也是如此。容器存储层的生存周期和容器一样，容器消亡时，容器存储层也随之消亡。因此，任何保存于容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。
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Repository（仓储）集中存放镜像文件的地方

镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主上运行，但是， 如果需要在其它服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务（就像Git仓库一样），Docker Registry就是这样的服务。
　　一个Docker Registry中可以包含多个仓库（Repository），每个仓库可以包含多个标签（Tag），每个标签对应一个镜像。所以说：镜像仓库是Docker用来集中存放镜像文件的地方类似于我们之前常用的代码仓库。通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本 。我们可以通过<仓库名>:<标签>的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以latest作为默认标签。

Docker 架构及工作原理

Docker使用客户端-服务器架构。Docker 客户端与 Docker 守护进程通信，后者负责构建、运行和分发Docker容器等繁重的工作。Docker 客户端和守护进程可以运行在同一个系统上，或者您可以将一个 Docker 客户端连接到一个远程 Docker 守护进程。Docker 客户端和守护进程通过 UNIX 套接字或网络接口使用 REST API 进行通信。
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Dockerfile（自动化脚本）

主要是用来创建我们之间讲到的镜像，这个过程就好比我们在虚拟机中安装操作系统和软件一样，只不过是通过Dockerfile这个自动化脚本完成的。
Dockerfile是用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本。
简单来说，Dockerfile就是把我们安装环境的每个步骤和指令，放到一个文件，最后一键执行，最后做成一个你想要的环境。

Docker构建三步曲：

  1. 编写dockerfile文件
  2. docker build 构建image镜像文件
  3. docker run 运行容器

Dockerfile相关指令

Dockerfile 是一个包含创建镜像所有命令的文本文件，通过docker build命令可以根据 Dockerfile 的内容构建镜像，
在介绍如何构建之前先介绍下 Dockerfile 的基本语法结构。

Dockerfile 有以下指令选项:

  • FROM 基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的
  • MAINTAINER 镜像维护者的姓名和邮箱地址
  • RUN 容器构建时需要运行的命令
  • CMD 指定一个容器启动时要运行的命令。

dockerfile中可以有多个CMD指令，但只有最后一个生效，CMD会被docker run之后的参数替换。

  • EXPOSE 当前容器对外暴露的端口号
  • ENV 用来在构建镜像过程中设置环境变量
  • ADD 将宿主机目录下的文件拷贝到镜像里面并且ADD命令会自动处理URL和解压tar压缩包
  • COPY COPY:类似ADD,拷贝文件和目录到镜像中，但是它只是拷贝，不会自动处理URL和解压tar压缩包。
  • ENTRYPOINT 指定一个容器启动时要运行的命令。
  • ENTRYPOIT的目的和CMD一样，都是在指定容器启动程序及参数。
  • VOLUME 容器数据卷，用于数据保存和持久化工作
  • USER 指定运行容器时的用户名或UID，后续的 RUN 也会使用指定用户
  • WORKDIR 指定在容器创建后，终端默认登录进来工作目录，一个落脚点
  • ONBUILD 当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令，父镜像在被子继承后，父镜像的onbuild被触发。

Dockerfile编写

在当前目录新建一个文件夹docker-run， cd进入到文件夹，touch新建一个Dockerfile，然后vi打开文件，开始编辑

[root@yoyo ~]# mkdir docker-run
[root@yoyo ~]# cd docker-run/
[root@yoyo docker-run]# touch Dockerfile
[root@yoyo docker-run]# vi Dockerfile

编辑内容如下：

# 基于python3.6.8镜像
FROM python:3.6.8

MAINTAINER yoyo  <283340479@qq.com>

# 更新pip
RUN pip install --upgrade pip 

# 工作目录
WORKDIR /code
ADD . /code

# pip安装依赖包
RUN pip install -r requirements.txt

# 传递参数
ENTRYPOINT ["pytest"]

# 默认显示help帮助信息
CMD ["--help"]

requirements.txt

requirements.txt是python的相关依赖包, 可以通过freeze命令生成

pip3 freeze >requirements.txt

[root@yoyo docker-run]# cat requirements.txt 
APScheduler==3.5.3
asn1crypto==0.24.0
atomicwrites==1.3.0
attrs==18.2.0
backports.csv==1.0.7
bcrypt==3.1.7
beautifulsoup4==4.7.1
cached-property==1.5.1
certifi==2018.11.29
cffi==1.12.3
chardet==3.0.4
cryptography==2.7
DBUtils==1.3
defusedxml==0.5.0
diff-match-patch==20181111
Django==2.1.4
django-bootstrap3==11.0.0
django-crispy-forms==1.7.2
django-formtools==2.1
django-import-export==1.2.0
django-ranged-response==0.2.0
django-reversion==3.0.3
django-simple-captcha==0.5.10
django-stdimage==4.0.1
docker==3.7.3
docker-compose==1.24.1
docker-pycreds==0.4.0
dockerpty==0.4.1
docopt==0.6.2
et-xmlfile==1.0.1
future==0.17.1
httplib2==0.12.1
idna==2.7
jdcal==1.4
jsonschema==2.6.0
more-itertools==6.0.0
mysqlclient==1.4.2.post1
odfpy==1.4.0
openpyxl==2.6.1
paramiko==2.6.0
Pillow==5.4.1
pluggy==0.6.0
progressbar2==3.39.3
py==1.7.0
pycparser==2.19
pymssql==2.1.4
PyMySQL==0.9.3
PyNaCl==1.3.0
pytest==3.6.3
python-utils==2.3.0
pytz==2018.7
PyYAML==3.13
requests==2.20.1
six==1.12.0
soupsieve==1.7.3
tablib==0.13.0
texttable==0.9.1
tzlocal==1.5.1
urllib3==1.24.1
websocket-client==0.56.0
xlrd==1.2.0
xlwt==1.3.0

build构建镜像文件

docker build 命令用于使用 Dockerfile 创建镜像。OPTIONS说明：

  • -f :指定要使用的Dockerfile路径；
  • —pull :尝试去更新镜像的新版本；
  • —quiet, -q :安静模式，成功后只输出镜像 ID；
  • —tag, -t: 镜像的名字及标签，通常 name:tag 或者 name 格式；可以在一次构建中为一个镜像设置多个标签。

-t参数设置镜像名称yoyo_pytes和tag标签名称v1，注意最后面有个点.

docker build -t yoyo_pytest:v1 .

[root@yoyo docker-run]# docker build -t yoyo_pytest:v1 .
Sending build context to Docker daemon  11.78kB
Step 1/8 : FROM python:3.6
 ---> cfcdf565ff94
Step 2/8 : MAINTAINER yoyo  <283340479@qq.com>
 ---> Using cache
 ---> f523b919fcf9
Step 3/8 : RUN pip install --upgrade pip
 ---> Using cache
 ---> 3399b50dab4e
Step 4/8 : WORKDIR /code
 ---> Using cache
 ---> 7223a20e17fd
Step 5/8 : ADD . /code
 ---> 650b554ccd6c
Step 6/8 : RUN pip install -r requirements.txt
 ---> Running in 0e49d444f7d8

运行过程中可以看到按步骤运行，如：Step 1/8

运行完成后，可以通过docker images查看生成的镜像

[root@yoyo docker-run]# docker images
REPOSITORY                 TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
yoyo_pytest                v1                  6b4267ce7ac4        21 seconds ago      1.02GB
[root@yoyo docker-run]#

run运行容器

在当前目录新建一个test_h.py文件，写入pytest测试脚本

import pytest

def test_one():
    print("正在执行----test_one")
    x = "this"
    assert 'h' in x

def test_two():
    print("正在执行----test_two")
    x = "hello"
    assert x

def test_three():
    print("正在执行----test_three")
    a = "hello"
    b = "hello world"
    assert a in b

if __name__ == "__main__":
    pytest.main(["-s", "test_h.py"])

使用docker run运行容器

  • -it -t让docker分配一个伪终端并绑定到容器的标准输入上, -i则让容器的标准输入保持打开.
  • —rm 容器退出时，自动清除容器。
    —rm选项不能与-d同时使用
  • -v 将容器的工作目录/code挂载到宿主机的$PWD，也就是当前目录
  • yoyo_pytest:v1 容器名称和tag名称
  • test_h.py 后面跟着需要执行的脚本名称
[root@yoyo docker-run]# docker run -it --rm -v "$PWD":/code yoyo_pytest:v1 test_h.py  -s
================================================================== test session starts ==================================================================
platform linux -- Python 3.6.9, pytest-3.6.3, py-1.7.0, pluggy-0.6.0
rootdir: /code, inifile:
collected 3 items                                                                                                                                       

test_h.py 正在执行----test_one
.正在执行----test_two
.正在执行----test_three
.

=============================================================== 3 passed in 0.01 seconds ================================================================
[root@yoyo docker-run]#

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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