Docker 那点破事.md

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第十八篇：Docker ！容器、虚拟机、镜像、分层

Docker 那点破事！容器、虚拟机、镜像、分层

作者：Tom哥
公众号：微观技术
博客：https://offercome.cn
人生理念：知道的越多，不知道的越多，努力去学

什么是 Docker ？

答案：
1、Docker 是一个容器化平台，它包装你所有开发环境依赖成一个整体，像一个容器。保证项目开发，如开发、测试、发布等各生产环节都可以无缝工作在不同的平台
2、Docker 容器：将一个软件包装在一个完整的文件系统中，该文件系统包含运行所需的一切：代码，运行时，系统工具，系统库等。可以安装在服务器上的任何东西。
3、这保证软件总是运行在相同的运行环境，无需考虑基础环境配置的改变。

Docker 的优点？

答案：
1、灵活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
2、轻量级：容器利用并共享主机内核。
3、可互换：可以即时部署更新和升级。
4、便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
5、可扩展：可以增加并自动分发容器副本。
6、可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。

Docker 应用场景有哪些？

答案：
1、Web 应用的自动化打包和发布。
2、自动化测试和持续集成、发布。
3、在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用

Docker 与 虚拟机的区别？

答案：
1、虚拟机通过添加Hypervisor层（虚拟化中间层），虚拟出网卡、内存、CPU等虚拟硬件，再在其上建立虚拟机，每个虚拟机都有自己的系统内核。
2、Docker容器则是通过隔离（namesapce）的方式，将文件系统、进程、设备、网络等资源进行隔离，再对权限、CPU资源等进行控制（cgroup），最终让容器之间互不影响，容器无法影响宿主机。
与虚拟机相比，容器资源损耗要少。同样的宿主机下，能够建立容器的数量要比虚拟机多
但是，虚拟机的安全性要比容器稍好，而docker容器与宿主机共享内核、文件系统等资源，更有可能对其他容器、宿主机产生影响。

Docker 三大核心是什么？

答案：
1、镜像
Docker的镜像是创建容器的基础，类似虚拟机的快照，可以理解为一个面向Docker容器引擎的只读模板。
通过镜像启动一个容器，一个镜像是一个可执行的包，其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码，运行时间，库、环境变量、和配置文件。
Docker镜像也是一个压缩包，只是这个压缩包不只是可执行文件，环境部署脚本，它还包含了完整的操作系统。因为大部分的镜像都是基于某个操作系统来构建，所以很轻松的就可以构建本地和远端一样的环境，这也是Docker镜像的精髓。
2、 容器
Docker 容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离、互不可见，以保证平台的安全性。可以把容器看做是一个简易版的linux环境（包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。
3、仓库
仓库注册服务器上往往存放着多个仓库，每个仓库中包含了多个镜像，每个镜像有不同标签（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：https://hub.docker.com，存放了数量庞大的镜像供用户下载。

Docker 后台的标准运行过程是什么？

答案：
当利用 docker run 来创建容器时， Docker 在后台的标准运行过程是：

• 检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载；
• 利用镜像创建并启动一个容器；
• 分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层；
• 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中；
• 分配一个地址池中的 IP 地址给容器；
• 执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行。

什么是Docker 数据卷？

答案：
数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移。数据卷的使用类似于Linux下对目录进行的mount操作。
如果需要在容器之间共享一些数据，最简单的方法就是使用数据卷容器。数据卷容器是一个普通的容器，专门提供数据卷给其他容器挂载使用。
容器互联是通过容器的名称在容器间建立一条专门的网络通信隧道。简单点说，就是会在源容器和接收容器之间建立一条隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息

什么是 Docker 镜像？

答案：
Docker image 是 Docker 容器的源。换言之，Docker images 用于创建 Docker 容器（containers）。镜像（Images）通过 Docker build 命令创建。
当 run 镜像时，它启动成一个 容器（container）进程。 做好的镜像由于可能非常庞大，常注册存储在诸如 registry.hub.docker.com 这样的公共平台上。
镜像常被分层设计，每层可单独成为一个小镜像，由多层小镜像再构成大镜像，这样碎片化的设计为了使镜像在互联网上共享时，最小化传输数据。

什么是 Docker 容器？

答案：
Docker 容器 包含其所有运行依赖环境，但与其它容器共享操作系统内核的应用，它运行在独立的主机操作系统用户空间进程中。
Docker 容器并不紧密依赖特定的基础平台：可运行在任何配置的计算机，任何平台以及任何云平台上。

什么是 Docker 中心 hub？

答案：
Docker hub 是云基础的 Docker 注册服务平台，它允许用户进行访问 Docker 中心资源库，创建自己的 Docker 镜像并测试，推送并存储创建好的 Docker 镜像，连接 Docker 云平台将已创建好的指定 Docker 镜像布署到本地主机等任务。它提供了一个查找发现 Docker 镜像，发布 Docker 镜像及控制变化升级的资源中心，成为用户组或团队协作开发中保证自动化开发流程的有效技术途径。

Docker 容器存在的运行阶段？

答案：
1、运行中（Running）
2、已暂停（Paused）
3、重启中（Restarting）
4、已退出（Exited）

查看容器的运行状态？

答案：
docker ps –a，以列表形式输出运行在主机上的所有 Docker 容器及其运行状态。

Dockerfile 配置文件中最常用的指令？

答案：

Docker 如何部署 MySQL？

答案：

如何查看Docker 容器的环境变量？

答案：
1、方案一：
使用 docker inspect 命令，不仅能查看环境变量，还能查看容器其它相关信息，非常丰富，以Json格式输出。

2、方案二
通过Dockerfile打包镜像的时候可以配置环境变量：

ENV SERVER_PORT 80
ENV APP_NAME pkslow

3、方案三
启动设置docker run --env，使用--env和-e是一样效果的，示例如下：

$ docker run -itd --name=centos -e SERVER_PORT=80 --env APP_NAME=pkslow centos:7b3d42726ca6cdddd7ae09d70e720d6db94ff030617c7ba5f58374ec43f8e8d68

$ docker exec centos env
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
HOSTNAME=b3d42726ca6c
SERVER_PORT=80
APP_NAME=pkslow
HOME=/root

4、方案四
把配置信息放在文件env.list里，

$ cat env.list 
VAR1=www
VAR2=pkslow.com
VAR3=www.pkslow.com

启动容器时传入文件

$ docker run -itd --name=centos --env-file env.list centos:7
1ef776e2ca2e4d3f8cdb816d3a059206fc9381db58d7290ef69301472f9b4186

$ docker exec centos env
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
HOSTNAME=1ef776e2ca2e
VAR1=www
VAR2=pkslow.com
VAR3=www.pkslow.com
HOME=/root

如果想把宿主上的所有环境变量都传入到容器里，可以这样操作

$ env > env.list
$ docker run -itd --name=centos --env-file env.list centos:7

本地的镜像文件都存放在哪里？

答案：
Docker 相关的本地资源存放在/var/lib/docker/目录下，其中container目录存放容器信息，graph目录存放镜像信息，aufs目录下存放具体的镜像底层文件。

容器退出后，通过docker ps 命令查看不到，数据会丢失么？

答案：
容器退出后会处于终止（exited）状态，此时可以通过 docker ps -a 查看，其中数据不会丢失，可以通过docker start 来启动，只有删除容器才会清除数据。

如何停止所有正在运行的容器？

答案：
使用docker kill $(sudo docker ps -q)

如何清理批量后台停止的容器？

答案：
使用 docker rm $（sudo docker ps -a -q）

如何临时退出一个正在交互的容器的终端，而不终止它？

答案：
按Ctrl+p，后按Ctrl+q，如果按Ctrl+c会使容器内的应用进程终止，进而会使容器终止。

如何查看容器日志信息？

答案：
使用docker logs，后面跟容器的名称或者ID信息

可以在一个容器中同时运行多个应用进程吗？

答案：
一般不推荐在同一个容器内运行多个应用进程，如果有类似需求，可以通过额外的进程管理机制，比如supervisord来管理所运行的进程

如何控制容器占用系统资源（CPU，内存）的份额？

答案：
使用docker create命令创建容器或使用docker run 创建并运行容器的时候，可以使用 -c|–cpu-shares[=0]参数来调整同期使用CPU的权重，使用-m|–memory参数来调整容器使用内存的大小。

DevOps 有哪些优势？

答案：
1、持续的软件交付能力
2、修复问题变得简单
3、更快得解决问题

如何使用 Docker 技术创建与环境无关的容器系统？

答案：
1、存储卷（Volumes）
2、环境变量（Environment variable）注入
3、只读（Read-only）文件系统

Dockerfile 配置文件中的 COPY 和 ADD 指令有什么不同？

答案：
虽然 ADD 和 COPY 功能相似，推荐 COPY
那是因为 COPY 比 ADD 更直观易懂。 COPY 只是将本地文件拷入容器这么简单，而 ADD 有一些其它特性功能（诸如，本地归档解压和支持远程网址访问等），这些特性在指令本身体现并不明显。因此，有必要使用 ADD 指令的最好例子是需要在本地自动解压归档文件到容器中的情况，如 ADD rootfs.tar.xz

Docker 应用流程？

答案：
1、开始，所有都有赖于 Dockerfile 配置文件。Dockerfile 配置文件就是创建 Docker image (镜像) 的源代码。
2、一旦 Dockerfile 配置好了，通过 Docker build 命令并生成 image（镜像） ，镜像就是 Dockerfile 配置文件中 源代码 的 编译版本。
3、生成镜像 ，就可以在 registry（注册中心） 发布它。镜像类似 git 的资源库 ，你可以推送你的镜像，也可取回库中的镜像
4、可以使用 镜像 去启动运行 containers（容器）。运行中的容器在许多方面，与虚拟机非常相似，但容器的运行不需要依赖虚拟管理软件的运行。

Docker Image 和 Docker Layer 区别？

答案：
1、Image ：一个 Docker Image 是由一系列 Docker 只读层（read-only Layer） 创建出来的。
2、Layer： 在 Dockerfile 配置文件中完成的一条配置指令，即表示一个 Docker 层（Layer）。
如下 Dockerfile 文件包含 4 条指令，每条指令创建一个层（Layer）。

FROM ubuntu:15.04
RUN make /app
COPY . /app
CMD python /app/app.py

注意：每层只对其前一层进行某些进化