逐步深入Docker超轻量虚拟化

开源将军

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 ... e-about-docker.html
　　1、docker安装
　　debian7安装docker
　　参考地址：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/2014/0 ... ce-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://[host[:port]]来绑定 或者unix://[/path/to/socket]来使用(二进制文件的时候)，当主机ip host=[0.0.0.0],(端口)port=[4243] 或者 path=[/var/run/docker.sock]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 [OPTIONS] IMAGE[:TAG] [COMMAND] [ARG...]  
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：[host-dir]:[container-dir]:[rw|ro].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/2014/0 ... ce-from-dockerfile/

fenyun689

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？

ganluo960214

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？

开源将军

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

MrQing

docker自身已经集成了资源限制功能，在docker命令中就得以体现：

1. 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
   
2. # docker  -c 1024 --cpuset=1
   
3. MEM限制：-m 或 --memory等实现对单个docker的内存使用限制
   
4. # docker -m 128m
   

复制代码

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！