Docker详解

说明 本文档来自前段时间写的一个slide，由于remark没有很好的支持嵌入到HTML中，只能把markdown搬过来了。

Docker

by 张向军

Agenda

简介

概念

基础

高级

扩展

简介 针对可移植的应用的简单轻量虚拟环境 基于容器提供沙箱，基于cgroup和namespace做到资源的隔离 快速，启动容器就是启动进程 轻量，只需要应用运行的依赖 容器即目录，故传输方便 使用aufs或者devicemapper等技术作为存储引擎，节省空间 仓库机制，可相互分享，搜索等 概念

cgroups

lxc

aufs

devicemapper

namespace

概念-cgroups

cgroups全称control groups，是linux内核提供的一种限制、记录和隔离进程组所使用物理资源的一种机制。在2.6.24之后的内核中都已经支持cgroups。详细的介绍请参考cgroups详解和cgroups官方文档。

应用场景： 进程隔离 资源统计 * 进程控制

基本概念： task，被cgoups管理的进程 control group，分配资源的基本单位 hierarchy，层级，也就是限制的继承关系 subsystem，资源控制器

概念-lxc

lxc全称是linux container，是基于cgroups和chroot等内核特性的一组工具，用于构建虚拟环境。通过一系列的命令行工具可以创建，修改，删除虚拟环境。具体用法可参考ubuntu官方文档和LXC官方文档。

概念-aufs

aufs全称是advance(another) union file system，是一种联合文件系统。这种文件系统最重要的一个特性就是有一个层的概念和复制时拷贝，可以做到当文件系统改变时只影响其中一层，其他层保持不变。举个例子，整个文件系统就像由一层一层的玻璃组成的，你从上往下看能看到所有的图案（如果上下层的玻璃完全重合则只能看见上层的玻璃对应的图案），而当你需要新增或者修改图案时就只能在最上层的玻璃上操作。具体的一些操作例子可参考geekstuff的aufs演示和aufs官方文档

概念-devicemapper

官方说，使用了LVM的镜像功能的高级变种作为一种存储引擎。简单来说，devicemapper是内核的逻辑卷管理框架，它可以做到将多个设备的块映射到一个逻辑卷上，然后对外提供IO服务。具体可参考Linux 内核中的 Device Mapper 机制

概念-namespace

内核级别的资源隔离方案，PID和Network等不再是全局性的而是属于特定的Namespace，每个Namespace对其他的Namespace都是透明的。具体可参考Linux Namespaces机制

基础

安装

拉取

运行

提交

再运行

基础-安装

依赖

内核需要3.8以上, ubuntu-12.04以上，centos-6.5最新内核

ubuntu

curl -s https://get.docker.io/ubuntu/ | sudo sh

centos

rpm -ivh http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm
yum install -y docker-io

基础-拉取

命令

docker pull ubuntu

解释

从Docker官方的index上拉取仓库

注意 其实拉取的过程就是复制的过程

基础-运行

命令

docker run -i -t ubuntu /bin/bash

解释

从ubuntu这个镜像运行一个container，container里的进程为bash

基础-提交

命令

docker  commit id user/name
docker push user/name

解释

在容器里执行一些改动之后，将这些改动提交到仓库里去，也就是添加了一个新的镜像；然后把这个新的镜像推送到Docker的index上去。

基础-再运行

命令

docker pull user/name
docker run -i -t user/name /bin/bash

解释

再次从index上拉取镜像，然后从新的镜像启动container。

高级

Dockerfile

Link

端口映射

高级-Dockerfile-简介

简介

描述了一个image应该是什么样的，然后通过 docker build 来生成image

高级-Dockerfile-指令参考

指令参考

FROM 当前镜像基于哪个镜像生成 AUTHOR 镜像作者 ADD 向镜像里添加文件 RUN 运行一些安装和命令或者脚本 EXPOSE 指定链接时暴漏给其他容器的端口 CMD 启动容器时默认执行的命令 ENTRYPOINT 启动容器时运行的程序

CMD和ENTRYPOINT的区别

就是命令和选项的区别，ENTRYPOINT是命令，CMD是选项

高级-Dockerfile-演示

演示

命令

docker build -t image_name /path/to/dockerfile_dir

解释

通过指定Dockerfile所在路径，docker自动构建image

高级-link-简介

简介

一种让Container之间相互通信更友好的方式，被链接的container的信息直接在其他container的环境变量里得以体现。

高级-link-演示

演示

命令

docker run -d --name redis redis
docker run -d --name consumer --link redis:redis ubuntu /bin/bash

解释

首先启动一个redis的container，然后将该container链接到consumer这个container上，然后我们可以从这个容器里通过环境变量访问到redis的相关信息。

高级-端口映射-简介

简介

一种让container提供公网服务的技术，底层为iptables的DNAT技术实现。

高级-端口映射-演示

演示

命令

docker run -d --name redis -p 6379 redis

解释

将物理机的6379端口映射到redis这个container的6379端口上。

扩展

网络相关

开机启动

扩展-网络相关-简介

简介

传统上，Docker的网络技术其实就是基于网桥和iptables的技术，0.11版本引入host模式的网络模式，允许container完全共享物理机的网络，不再需要iptables做映射。

扩展-网络相关-演示

演示

命令

docker run -d --name redis --net host redis /sbin/ip addr

解释

直接使用物理机的网络

扩展-开机启动

外部

也就是如何开机启动对应的容器，主要有两步操作： 1. 关闭Docker的自动启动特性-r=false 2. 配合upstart或者systemd的配置文件，调用Docker命令来开机启动

内部

也就是如何在启动容器时再其内部自动启动进程。很遗憾，目前Docker容器和systemd还不兼容。目前我用的方案是supervisor来管理容器内的进程。详见upops项目的Dockerfile

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