逐步深入Docker超轻量虚拟化
Docker是一个用了一种新颖方式实现的超轻量虚拟机，在实现的原理和应用上还是和VM有巨大差别，专业的叫法是应用容器（Application Container）。Docker应用容器相对于 VM 有以下几个优点：
1、启动速度快，容器通常在一秒内可以启动，而 VM 通常要更久
2、资源利用率高，一台普通PC 可以跑上千个容器，你跑上千个 VM 试试
3、性能开销小， VM 通常需要额外的 CPU 和内存来完成 OS 的功能，这一部分占据了额外的资源
因为VM 的 Hypervisor 需要实现对硬件的虚拟化，并且还要搭载自己的操作系统，自然在启动速度和资源利用率以及性能上有比较大的开销。个人体会较深的两处优点：
1、 快速部署，传统的部署模式是：安装(包管理工具或者源码包编译)->配置->运行；Docker的部署模式是：复制->运行。
2、 可以保证线上与测试环境一致，计划以后上线就直接复制测试使用的docker容器）
什么是docker?
http://oilbeater.com/docker/2014/06/29/what-is-docker.html
为什么你应该关注docker?
http://oilbeater.com/docker/2014/06/13/why-you-should-care-about-docker.html
1、docker安装
debian7安装docker
参考地址：http://www.webmaster.me/server/installing-docker-on-debian-wheezy-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就安装好了。下面创建一个ubuntu虚拟系统：
docker pull ubuntu #此处是从官网拉取名为ubuntu的image，也可手动在https://index.docker.io上搜索想要的镜像。
docker run -i -t ubuntu /bin/bash #创建一个容器，-t是临时终端。
ubuntu12.04、windows、macOS安装docker
参考docker中文文档http://www.widuu.com/docker/
2、docker使用过程实践
2.1 在测试机启动容器，安装ssh
docker run -i -t ubuntu /bin/bash #此方式运行的容器，退出后容器就会关闭。
apt-get install openssh-server #安装ssh
#需要修改/etc/sshd/sshd_config文件中内容
PermitRootLogin yes
UsePAM no
2.2 启动ssh，容器以后台方式运行
docker run -d -p 50001:22 <容器id> /usr/sbin/sshd-D
#容器id可通过 docker ps-a查看，最上面的为最新的。
2.3 通过ssh连接到容器安装软件
ssh root@127.0.0.1-p 50001
#连上后想装什么就装什么，可使用exit退出容器，但后台还会运行。
2.4 服务安装完成后，停止容器。
docker stop <容器id> #停止运行的容器
2.5 把容器提交生成最新的镜像
docker commit <容器id> debian02 #把这个容器提交生成新的debian02镜像(该镜像是原始镜像与容器的整合)
2.6 打包镜像
docker save debian02 >/root/debian02.tar #debian02镜像打包
2.7 在另外的机器上导入镜像
docker load < debian02.tar #导入镜像
docker images #查看存在的镜像
2.8 启动容器
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
#此处是我测试机器启动命令，指定主机名与端口映射。
#启动后，后面又装了程序，开机自启动命令可放在/etc/rc.local文件中。
docker容器迁移简单方便，可以任意的拷贝部署，以后再也不怕新部署环境了，一堆依赖装的想死有木有。
3、关于docker容器的端口映射
由于docker容器的IP地址每次启动都会变，所以不适用于手动添加端口映射(难道每次重启都来查看容器的IP么？)，所以需要每次启动容器时由docker程序自动添加NAT规则，前期尽可能的把需要映射的端口在创建容器时配置好，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
#此处我把mysql,redis,nginx,ssh都进行了映射。
后续对于docker容器的管理，记住容器的名称，如上述名称是activemq，则使用docker stop,start来控制容器进程。
docker stop activemq
docker start activemq
当然，也可以不让docker每次启动容器修改容器的IP地址，参考如下：
docker网络配置：http://www.open-open.com/lib/view/open1404896485747.html
4、关于docker容器的多程序开机自动运行
docker容器每次启动时，开机自启动的命令都要在启动容器前指定。如 docker run -I -t debian /bin/bash命令，只会运行/bin/bash程序，其它的程序都不会运行，对于要跑多个程序的容器特别纠结。
多程序开机自动运行方法：
可把前面所说的启动命令换成dockerrun -I -t debian /etc/rc.local，在容器中把所有需要开机自的启动命令放在/etc/rc.local中，就可以达到多程序开机自启动了。
后台运行则是：docker run -d -p 50001:22 debian /etc/rc.local。注意：run命令是创建一个新的容器，如果要启动一个曾经运行过的容器，则用命令docker ps -a中找对应的容器ID，然后使用docker start <容器ID>即可。
5、关于docker容器和镜像的关系
无论容器里做什么操作，写文件，删文件。该容器的基本镜像都不会有任何改变。
这是因为Docker从父镜像建立增量镜像，只存储每个容器的更改。因此，如果你有一个300MB的父镜像，如果你在容器中安装了50MB的额外应用或服务，你的容器只有50MB，父镜像还是300MB。
但是可以使用Dockfile或commit命令来，把增量镜像和父镜像一起生成一个新的镜像。
commit使用：
docker commit <容器id> <新镜像名称>
Dockfile使用：
root@yangrong:/data# cat Dockerfile
FROMubuntu/testa #这是基础镜像
CMD["/root/start.sh"] #这是启动命令
root@yangrong:/data# docker build -t <新镜像名> ./
关于Dockfile更多参数参考地址：
http://www.tuicool.com/articles/FRvAbe
http://www.colorscode.net/2014/01/04/howto-build-image-with-automatic-startup-ssh-service-from-dockerfile/
6、docker参数详解
docker
useage of docker
-D 默认false 允许调试模式(debugmode)
-H 默认是unix:///var/run/docker.sock tcp://]来绑定 或者unix://来使用(二进制文件的时候)，当主机ip host=,(端口)port= 或者 path=是缺省值，做为默认值来使用
-api-enable-cors 默认flase 允许CORS header远程api
-b 默认是空，附加在已存在的网桥上，如果是用'none'参数，就禁用了容器的网络
-bip 默认是空，使用提供的CIDR（ClasslessInter-Domain Routing-无类型域间选路）标记地址动态创建网桥(dcoker0),和-b参数冲突
-d 默认false 允许进程模式(daemonmode)
-dns 默认是空，使docker使用指定的DNS服务器
-g 默认是"/var/lib/docker":作为docker使用的根路径
-icc 默认true，允许inter-container来通信
-ip 默认"0.0.0.0"：绑定容器端口的默认Ip地址
-iptables 默认true 禁用docker添加iptables规则
-mtu 默认1500 : 设置容器网络传输的最大单元(mtu)
-p 默认是/var/run/docker.pid进程pid使用的文件路径
-r 默认是true 重启之前运行的容器
-s 默认是空 ，这个是docker运行是使用一个指定的存储驱动器
-v 默认false 打印版本信息和退出
7、docker run命令详解
Usage: docker run IMAGE[:TAG]
Run a command in a new container
-a=map[]: 附加标准输入、输出或者错误输出
-c=0: 共享CPU格式（相对重要）
-cidfile="": 将容器的ID标识写入文件
-d=false: 分离模式，在后台运行容器，并且打印出容器ID
-e=[]:设置环境变量
-h="": 容器的主机名称
-i=false: 保持输入流开放即使没有附加输入流
-privileged=false: 给容器扩展的权限
-m="": 内存限制 (格式:<number><optional unit>, unit单位 = b, k, m or g)
-n=true: 允许镜像使用网络
-p=[]: 匹配镜像内的网络端口号
-rm=false:当容器退出时自动删除容器 (不能跟 -d一起使用)
-t=false: 分配一个伪造的终端输入
-u="": 用户名或者ID
-dns=[]: 自定义容器的DNS服务器
-v=[]: 创建一个挂载绑定：::.如果容器目录丢失，docker会创建一个新的卷
-volumes-from="": 挂载容器所有的卷
-entrypoint="": 覆盖镜像设置默认的入口点
-w="": 工作目录内的容器
-lxc-conf=[]: 添加自定义-lxc-conf="lxc.cgroup.cpuset.cpus = 0,1"
-sig-proxy=true: 代理接收所有进程信号(even in non-tty mode)
-expose=[]: 让你主机没有开放的端口
-link="": 连接到另一个容器(name:alias)
-name="": 分配容器的名称，如果没有指定就会随机生成一个
-P=false: Publish all exposed ports to thehost interfaces 公布所有显示的端口主机接口
8、docker常用命令总结
docker pull <镜像名:tag> #从官网拉取镜像
docker search <镜像名> #搜索在线可用镜像名
8.1查询容器、镜像、日志
docker top <container> #显示容器内运行的进程
docker images #查询所有的镜像，默认是最近创建的排在最上。
docker ps #查看正在运行的容器
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|容器名称} #查询某个容器的所有操作记录。
docker logs -f {容器ID|容器名称} #实时查看容易的操作记录。
8.2删除容器与镜像
docker rm$(docker ps -a -q) #删除所有容器
docker rm <容器名or ID> #删除单个容器
docker rmi <ID> #删除单个镜像
docker rmi$(docker images | grep none | awk '{print $3}' | sort -r) #删除所有镜像
8.3启动停止容器
docker stop <容器名or ID> #停止某个容器
docker start <容器名or ID> #启动某个容器
docker kill <容器名or ID> #杀掉某个容器
8.4容器迁器
docker export <CONTAINER ID> > /home/export.tar #导出
cat /home/export.tar | sudo docker import - busybox-1-export:latest # 导入export.tar文件
docker save debian> /home/save.tar #将debian容器打包
docker load< /home/save.tar #在另一台服务器上加载打包文件
save和export的对比参考地址：
http://www.fanli7.net/a/bianchengyuyan/C__/20140423/452256.html
8.5运行一个新容器
#运行一个新容器，同时为它命名、端口映射。以debian02镜像为例
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
#从container中拷贝文件，当container已经关闭后，在里面的文件还可以拷贝出来。
sudo docker cp 7bb0e258aefe:/etc/debian_version . #把容器中的/etc/debian_version拷贝到当前目录下。
8.6 docker Dockfile镜像制作
root@yangrong:/data# cat Dockerfile
FROM ubuntu/testa #这是基础镜像
CMD ["/root/start.sh"] #这是启动命令
root@yangrong:/data# docker build -t <新镜像名> ./ #生成新的镜像
Dockfile更多参数参考：
http://www.tuicool.com/articles/FRvAbe
http://www.colorscode.net/2014/01/04/howto-build-image-with-automatic-startup-ssh-service-from-dockerfile/ 如果在自己电脑windows系统上再装个linux系统，是不是用 vm 更合适？ 问一下 dockfile 能拓展吗？ 能限制单个docker的硬件资源吗（某个docker中的某个应用出现问题了把服务器硬件资源耗尽）？ 如果不能限制有什么决绝办法吗？ 回复 3# ganluo960214
这问题提得好，我也想知道，不过我接触Docker时间不算长，有的疑惑，我都没有搞清楚，所以，朋友，这个问题我先保留，等我搞懂了，马上给你说，还请理解 本帖最后由 MrQing 于 2016-07-20 10:09 编辑
docker自身已经集成了资源限制功能，在docker命令中就得以体现：CPU限制：--cpuset、-c(cpu.share)可以隔离在指定CPU core上运行、指定最大cpu.share
# docker-c 1024 --cpuset=1
MEM限制：-m 或 --memory等实现对单个docker的内存使用限制
# docker -m 128m
也支持I/O限制等。
本质上，docker的资源限制是对Kernel的cgroups机制的封装。docker在OS层面实则表现为一个进程/线程，而cgroups机制可以实现对进程/线程/组进行资源限制，cgroups有多个子系统，如cpu子系统、MEM子系统等，能够限制其各种资源的使用！任何表现为一个进程/线程的都可以使用cgroups进行资源限制(不严谨、但大多数是可以的！欢迎指教！)，如KVM虚拟机其实也就是封装了cgroups！
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