Docker核心概念、安装、端口映射及常用操作命令（细到令人发指）

绝地灬酷狼 2022-03-21 06:15 161阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  一、Docker简介、应用场景和优点
         *   *  1.1 简介
             *  1.2 Docker应用场景
             *  1.3 Docker优点
         *  三、Docker核心概念
         *   *  3.1 docker镜像(Images)
             *  3.2 docker容器(Container)
             *  3.3 docker仓库(Resoisitory)
             *  3.4 docker主机(Host)
             *  3.5 docker客户端(Client)
         *  四、Docker安装及启停
         *   *  4.1 查看centos版本(以centos为例)
             *  4.2 升级软件包及内核(可选)
             *  4.3 安装docker
             *  4.4 启动docker
             *  4.5 将docker服务设为开机启动
             *  4.6 停止docker
         *  五、Docker镜像常用操作命令
         *   *  5.1 镜像检索
             *  5.2 镜像下载
             *  5.3 镜像列表
             *  5.4 镜像删除
         *  六、Docker容器常用操作命令
         *   *  6.1 搜索镜像
             *  6.2 下载镜像
             *  6.3 根据镜像新建并启动容器
             *  6.4 查看容器
             *  6.5 停止容器
             *  6.6 启动容器
             *  6.7 重启容器
             *  6.8 删除容器
             *  6.8 查看容器日志
             *  6.9 连接到正在运行容器
             *  6.10 在运行的容器中执行命令
             *  6.11 查看容器中正在运行进程
             *  6.12 查看容器内部细节
             *  6.13 容器和宿主机互相拷贝文件
             *  6.14 更多操作命令
         *  七、Docker端口映射
         *   *  7.1 启动做端口映射的容器
             *  7.2 端口映射格式
             *  7.3 查看端口映射
             *  7.4 小结
         *  八、总结与瞻望
         *   *  8.1 总结

### 一、Docker简介、应用场景和优点 ###

#### 1.1 简介 ####

*  Docker是开源应用容器引擎，轻量级容器技术。
 *  基于Go语言，并遵循Apache2.0协议开源
 *  Docker可以让开发者打包他们的应用、依赖包及配置文件打包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux系统上，也可以实现虚拟化
 *  容器完全使用沙箱技术，相互之间不会有任何接口
 *  类似于虚拟机技术(vmware、vitural)，但docker直接运行在操作系统(Linux)上，而不是运行在虚拟机中，速度快，性能开销极低

白话文，简介就是:

> Docker支持将软件编译成一个镜像，然后在镜像中各种软件做好配置，将镜像发布出去，其他使用者可以直接使用这个镜像。  
> 运行中的这个镜像称为容器，容器启动是非常快速的。类似windows里面的ghost操 作系统，安装好后什么都有了。

#### 1.2 Docker应用场景 ####

*  Web 应用的自动化打包和发布。
 *  自动化测试和持续集成、发布。
 *  在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。
 *  从头编译或者扩展现有的OpenShift或Cloud Foundry平台来搭建自己的PaaS环境。

#### 1.3 Docker优点 ####

*  简化程序：  
    Docker让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux 机器上，便可以实现虚拟化。Docker改变了虚拟化的方式，使开发者可以直接将自己的成果放入Docker中进行管理。方便快捷已经是Docker的最大优势，过去需要用数天乃至数周的任务，在Docker容器的处理下，只需要数秒就能完成。
 *  避免选择恐惧症：  
    如果你有选择恐惧症，还是资深患者。Docker帮你打包你的纠结！比如 Docker镜像；Docker镜像中包含了运行环境和配置，所以 Docker可以简化部署多种应用实例工作。比如 Web应用、后台应用、数据库应用、大数据应用比如Hadoop集群、消息队列等等都可以打包成一个镜像部署。
 *  节省开支：  
    一方面，云计算时代到来，使开发者不必为了追求效果而配置高额的硬件，Docker 改变了高性能必然高价格的思维定势。Docker与云的结合，让云空间得到更充分的利用。不仅解决了硬件管理的问题，也改变了虚拟化的方式。

### 三、Docker核心概念 ###

#### 3.1 docker镜像(Images) ####

*  一个只读模板，可以用来创建容器，一个镜像可以创建多个容器
 *  Docker提供了一个很简单的机制来创建和更新现有的镜像，甚至可以直接从其他人那里获取做好的镜像直接使用
 *  可以理解为Java中的类

#### 3.2 docker容器(Container) ####

*  容器是从镜像创建的运行实例，也就是镜像启动后的一个实例称为容器，是独立运行的一个或一组应用
 *  docker利用容器来运行应用，他可以被启动、开始、停止、删除，每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台
 *  可以把容器看做是一个简易版的Linux(包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序
 *  可以理解为Java中通过类创建的实例

#### 3.3 docker仓库(Resoisitory) ####

*  仓库是集中存放镜像文件的场所，类似git代码仓库等
 *  仓库(Respository)和仓库注册服务器(Registry)是有区别的。仓库注册服务器一般存放多个仓库，每个仓库又有多个镜像，每个镜像又有不同的标签(tag)
 *  仓库分为公开仓库(public)和私有仓库(private)两种形式
 *  最大的公开仓库是Docker Hub，国内的公开仓库有阿里云等
 *  可以在本地网络创建一个私有仓库
 *  当创建好自己的镜像后，可以通过push命令把它上传到公开或私有仓库
 *  仓库的概念类似Git，仓库注册服务器可以理解为GitHub这种托管服务

#### 3.4 docker主机(Host) ####

*  一个物理或虚拟的机器用来执行Docker守护进程和容器

#### 3.5 docker客户端(Client) ####

*  客户端通过命令行或其他工具使用Docker API([https://docs.docker.com/reference/api/docker\_remote\_api][https_docs.docker.com_reference_api_docker_remote_api])与Docker的守护进程进行通信

### 四、Docker安装及启停 ###

#### 4.1 查看centos版本(以centos为例) ####

> Docker 要求 CentOS 系统的内核版本高于 3.10

通过命令：

uname -r

查看当前centos版本，如版本不符，需升级系统版本

#### 4.2 升级软件包及内核(可选) ####

yum update

#### 4.3 安装docker ####

yum install docker

#### 4.4 启动docker ####

systemctl start docker

#### 4.5 将docker服务设为开机启动 ####

systemtctl enable docker

#### 4.6 停止docker ####

systemtctl stop docker

### 五、Docker镜像常用操作命令 ###

> 通常情况下，Docker的镜像都放在Docker的官网 Docker Hub上，[点此前往官网][Link 1]

#### 5.1 镜像检索 ####

除了可以在[Docker Hub][Link 1]上搜索镜像外，还可以通过命令`docker search xxx`进行搜索，下面以mysql为例：

docker search mysql

结果如下：  
![search.png][]

*  `OFFICAL`：是否是官方镜像
 *  `AUTOMATED`：是否是自动构建的

另，`docker search -参数`含义：

*  `-s 30`：列出收藏数不小于指定值(此处为30)的镜像
 *  `--no-trunc`：显示镜像完整描述信息(eg. DESCRIPTION字段完整展示)
 *  `--automated`：只列出`automated build`类型的镜像(利用dockerhub提供的自动化构建技术在服务端直接构建镜像会被标记为AUTOMATED)

#### 5.2 镜像下载 ####

下载命名为：`docker pull 镜像名:tag`

其中，

*  `tag`多为系统的版本，可选的，默认为`least`

eg.

docker pull mysql

#### 5.3 镜像列表 ####

获取已下载镜像列表命令：`docker images`  
![images.png][]

其中，

*  `RESPOSITORY`为镜像名
 *  `TAG`为镜像版本
 *  `least`代表最新版
 *  `IMAGE_ID`为该镜像唯一ID
 *  `CREATED`为该镜像创建时间
 *  `SIZE`为该镜像大小

`docker images -参数`含义：

*  `-a`：列出本地所有镜像，含中间镜像层
 *  `-q`：只显示镜像ID
 *  `--digests`：显示镜像摘要信息
 *  `--no-trunc`：显示完整的镜像信息(eg. 显示完整的IMAGE\_ID信息)

#### 5.4 镜像删除 ####

删除指定镜像：

docker rmi image-id

删除多个镜像：

docker rmi mysql tomcat

删除所有镜像：

docker rmi $(docker images -q)

强制删除镜像：

`docker rmi -f image-id`：强制删除(当前镜像启动的容器正在运行中，是无法正常删除的，可以通过-f强制删除)

如果删除时不指定TAG，默认为最新版Least.

### 六、Docker容器常用操作命令 ###

> 镜像运行起来后，称为容器。  
> 可以理解为软件下载(下载QQ)–>安装(QQ)–>运行(QQ)的过程。  
> 下面以Tomcat为例

#### 6.1 搜索镜像 ####

docker search tomcat

#### 6.2 下载镜像 ####

docker pull tomcat

#### 6.3 根据镜像新建并启动容器 ####

最简单的根据镜像新建并启动容器的命令如下：

docker run --name container-name -d image-name

运行一个容器，使用`docker run`命令即可。  
另，`docker run -参数`含义：

*  `-- name`：为容器起一个名称
 *  `-d`：detached，执行完这句命令后，控制台将不会阻塞，可以继续输入命令操作，不会阻塞，也就是启动守护式容器，如果执行`docker run --name mycentos -it centos`会进入启动容器的命令控制台，也就是启动交互式容器
 *  `-i`：以交互方式运行容器，通常与`-t`搭配使用
 *  `-t`：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与`-i`搭配使用
 *  `-P`：随机端口映射
 *  `-p`：指定端口映射，后面会有端口映射详细讲解
 *  `image-name`：要运行的镜像名称

如果以守护式方式启动`centos`容器，执行如下命令:`docker run --name mycentos -d centos`，会正常返回`container-id`，但是通过`docker ps`查看，却发现没有在运行，通过`docker ps -a`发现，原来已经停止了，这是为什么呢？

原因及解决方案详见：[点我直达][Link 2]

#### 6.4 查看容器 ####

可通过如下命令，查看运行中的容器列表：

docker ps

![ps.png][]

*  `CONTAINER ID`：启动时生成的ID
 *  `IMAGE`：该容器使用的镜像
 *  `COMMAND`：容器启动时执行的命令
 *  `CREATED`：容器创建时间
 *  `STATUS`：当前容器状态
 *  `PORTS`：当前容器所使用的默认端口号
 *  `NAMES`：启动时给容器设置的名称

另，`docker ps -参数`含义：

`-a`：查看所有容器，包括已停止运行的  
`-q`：静默模式，只显示容器编号  
`-l`：显示最近创建的容器  
`-n 3`：显示最近创建的num(此处为3)个容器  
`--no-trunc`：不截断输出，显示完整信息

#### 6.5 停止容器 ####

通过以下命令来停止运行中的容器：

docker stop container-name/container-id

强制停止容器(类似强制关机)：

docker kill container-name/container-id

#### 6.6 启动容器 ####

通过以下命令启动容器：

docker start container-name/container-id

#### 6.7 重启容器 ####

通过以下命令启动容器：

docker restart container-name/container-id

#### 6.8 删除容器 ####

删除单个容器：

docker rm container-id

删除多个容器：

docker rm container-id container-id

删除所有容器：

docker rm $(docker ps -a -q )

另，`docker rm -参数`含义：

`-f`：强制删除，如果在运行中，先停止，再删除

#### 6.8 查看容器日志 ####

查看当前容器日志，可通过如下命令：

docker logs container-id/container-name

另，`docker logs -参数`含义：

*  `-t`：加入时间戳
 *  `-f`：跟随最新的日志打印
 *  `--tail`：显示最后多少条

#### 6.9 连接到正在运行容器 ####

`docker attach container-id`：连接到正在运行的容器

要`attach`上去的容器必须正在运行，可以同时连接上同一个container来共享屏幕（与`screen`命令的`attach`类似）。

官方文档中说`attach`后可以通过`CTRL-C`来`detach`，但实际上经过我的测试，如果container当前在运行`bash`，`CTRL-C`自然是当前行的输入，没有退出；如果container当前正在前台运行进程，如输出`nginx`的`access.log`日志，`CTRL-C`不仅会导致退出容器，而且还`stop`了。这不是我们想要的，`detach`的意思按理应该是脱离容器终端，但容器依然运行。好在`attach`是可以带上`--sig-proxy=false`来确保`CTRL-D`或`CTRL-C`不会关闭容器。

eg.

docker attach --sig-proxy=false 7f237caad43b

#### 6.10 在运行的容器中执行命令 ####

运行中的容器其实是一个功能完备的简易版Linux操作系统，所以我们可以像常规系统一样进行登陆及退出操作。

命令为：

docker exec -it container-id/container-name bash

退出命令为：

exit

`exec`和`attach`区别：

*  `attach`：直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程
 *  `exec`：在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程，可在宿主机中直接执行操作容器的命令，eg. `docker exec -it 7f237caad43b ls /tmp`

#### 6.11 查看容器中正在运行进程 ####

可用通过如下命令查看容器中正在运行进程：

docker top container-id/container-top

#### 6.12 查看容器内部细节 ####

可用通过如下命令查看容器内部细节，返回为json：

docker insepct container-id

#### 6.13 容器和宿主机互相拷贝文件 ####

宿主机拷贝文件到容器：

docker cp 文件 container-id:目标文件/文件夹
    eg. 
    docker cp /tmp/suzhuji.txt 7f237caad43b:/tmp
    将宿主机tem文件夹下suzhujia.txt文件拷贝到容器7f237caad43b中tmp目录中

从容器拷贝文件到宿主机：

docker cp container-id:目标文件/文件夹 宿主机目标文件/文件夹
    eg.
    docker cp 7f237caad43b:/tmp/yum.log /tmp
    将容器7f237caad43b中tmp目录下yum.log拷贝到宿主机/tmp目录下

#### 6.14 更多操作命令 ####

更多命令可以参考`https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker/`

### 七、Docker端口映射 ###

#### 7.1 启动做端口映射的容器 ####

容器中可以运行一些网络应用，要让外部也可以访问这些应用，可以通过 `-P（大写）` 或`-p （小写）` 参数来指定端口映射。启动容器的时候如果不指定对应参数，在容器外部是无法通过网络来访问容器内的网络应用和服务的。

Docker的端口映射通过`-p`或`-P`参数实现，命令如下：

docker run --name tomcat1 -d tomcat
    docker run --name tomcat2 -d -p 8888:8080 tomcat

如上，就把主机端口8888请求映射到Docker容器内部端口8080了。

`-p`和`-P`区别为：

-P : 随机映射一个49000~49900的端口到内部容器开放的网络端口
    -p : 可以指定要映射的IP和端口，但是在一个指定端口上只可以绑定一个容器

执行完这两条命令后，通过`docker ps`查看：  
![ps.png][ps.png 1]

通过`PORTS`可以看出，`tomcat2`是做了端口映射的，`tomcat1`是没进行映射过的。  
分别通过浏览器访问：  
`http://*.*.*.*:8080/` // tomcat1默认端口  
`http://*.*.*.*:8888/` // 做过端口映射的Tomcat2，8888会转发请求到tomcat2的8080  
结果如下：

第一个请求是无法请求到的，原因开篇处说过了。
    第二个请求是可以正常进行请求的，会由tomcat2容器进行处理

#### 7.2 端口映射格式 ####

ip:hostport:containerport   #指定ip、指定主机port、指定容器port
    eg. docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000 training/webapp python app.py
    指定映射使用一个特定地址，比如 localhost地址 127.0.0.1
    
    ip::containerport           #指定ip、未指定主机port、指定容器port
    eg. docker run -d -p 127.0.0.1::5000 training/webapp python app.py
    绑定 localhost 的任意端口到容器的 5000 端口，本地主机会自动分配一个端口
    还可以使用 udp 标记来指定 udp 端口
    eg. docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000/udp training/webapp python app.py
    
    hostport:container          #未指定ip port、指定主机port、指定容器port  
    eg. docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py
    将本地的 5000 端口映射到容器的 5000 端口，默认会绑定本地所有接口上的所有地址

#### 7.3 查看端口映射 ####

可以通过如下命令查看容器映射了哪些端口及协议：

docker port container-id

示例：

[root@docker ~]#docker port 46114af6b44e
    8080/tcp -> 0.0.0.0:8888
    [root@docker ~]#docker port cea668ee4db0

如果返回空，则代表没进行端口映射。

#### 7.4 小结 ####

*  容器有自己的内部网络和 ip 地址，可以使用 `docker inspect container-id` 可以获取所有的变量
 *  Docker 还可以有一个可变的网络配置
 *  \-p 标记可以多次使用来绑定多个端口  
    eg. `docker run -d -p 5000:5000 -p 3000:80 training/webapp python app.py`

### 八、总结与瞻望 ###

#### 8.1 总结 ####

通过本篇，希望你可以清楚的了解

*  Docker是什么，具有什么样的优势和应用场景
 *  Docker的安装及核心概念
 *  Docker容器及镜像常用命令
 *  Docker端口映射的原因及操作

在准备好这些枯燥的理论基础和基本命令后，就可以进行对Docker的进阶与实战篇了。

[https_docs.docker.com_reference_api_docker_remote_api]: https://docs.docker.com/reference/api/docker_remote_api
[Link 1]: https://hub.docker.com/explore/
[search.png]: /images/20220321/5526b8cb50fb48e0bb827eba681f26cd.png
[images.png]: /images/20220321/a985e011cff54e4292c41ab026c0c412.png
[Link 2]: http://www.baidu.com
[ps.png]: /images/20220321/2610ee86cfca4deea8c4eaf24cafc70f.png
[ps.png 1]: /images/20220321/920d99fe92f7498991f1410e4a176e3a.png