（二）Docker镜像、容器、数据卷

一、Docker常用命令

1.帮助命令

命令	介绍
docker version
docker info
docker --help

2.镜像命令

1）docker images [Options]

说明：

• Repository：表示镜像的仓库源
• TAG：镜像的标签
• IMAGE ID：镜像ID
• CREATED：镜像创建时间
• SIZE：镜像大小

同一个仓库源可以有多个TAG，代表这个仓库源的不同个版本，我们使用REPOSITORY：TAG来定义不同的镜像。如果不指定一个镜像的版本标签，例如只使用Ubuntu，Docker将默认使用Ubuntu：latest镜像

Options参数说明：

• -a：列出本地所有的镜像（含中间映像层）
• -q：只显示镜像ID
• --digests：显示镜像的摘要信息
• --no-trunc：显示完整的镜像信息

2）docker search [Options] <IMAGE_NAME>：查询镜像

Options参数说明：

• --no-trunc：显示完整的镜像描述
• -s：列出收藏数不小于指定值的镜像
• --automated：只列出automated build类型的镜像

3）docker pull <IMAGE_NAME> [:TAG]：下载镜像

4）docker rmi [OPTIONS] <IMAGE_NAME1>[IMAGE_ID1] [:TAG1] [IMAGE_NAME2]：删除镜像

删除单个：docker rmi -f 镜像Id

删除多个：docker rmi -f 镜像名1:TAG 镜像名2:TAG

删除全部：docker rmi -f $(docker images -qa)

3.容器命令

有镜像才能创建容器，这是根本前提

1）新建并启动容器

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

• OPTIONS说明

  --name="容器名字"：为容器指定一个名称

  -d：后台运行容器，并返回容器ID，也即启动守护式容器

  -i：以交互模式运行容器，通常与-t同时使用

  -t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与-i同时使用

  -P：随机端口映射

  -p：指定端口映射，有以下四种格式

  ​ ip:hostPort:containerPort

  ​ ip::containerPort

  ​ hostPort:containerPort

  ​ containerPort

• 启动交互式容器

2）列出当前所有正在运行的容器

docker ps [OPTIONS]

• OPTIONS说明

  -a：列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的

  -l：显示最近创建的容器

  -n：显示最近n个创建的容器

  -q：静默模式，只显示容器编号

  --no-trunc：不截断输出

3）退出容器

两种方式：

• exit：容器停止退出
• Ctrl+P+Q：容器不停止退出

4）启动容器

docker start 容器名或容器ID

5）重启容器

docker restart 容器名或容器ID

6）停止容器

docker stop 容器名或容器ID

7）强制停止容器

docker kill 容器名或容器ID

8）删除已停止的容器

docker rm 容器ID

一次性删除多个容器：

• docker rm -f $(docker ps -qa)
• docker ps -qa | xargs docker rm

9)注意事项

• 启动守护式进程 docker run -d 容器名

  使用镜像centos:latest以后台模式启动一个容器

  docker run -d centos

  之后使用docker ps -a进行查看，会发现容器已经退出

  很重要的一点：Docker容器后台运行，就必须有一个前台进程

  容器运行的命令如果不是那些一直挂起的命令（比如top、tail)，就是会自动退出的

  这个是docker的机制问题，比如你的web容器，我们以nginx为例，正常情况下，我们配置启动服务只需要启动响应的service即可，service nginx start，但是，这样做，nginx为后台进程模式运行，就导致docker前台没有运行的应用，这样的容器后台启动后，会立即自杀因为它觉得它没事可做了。所以，最佳的解决方案是，将你要运行的程序以前台进程的形式运行

• 查看容器日志

  docker logs -f -t --tail 容器ID

  -t：时间戳

  -f：跟随最新的日志打印

  --tail：数字，显示最后多少条

• 查看容器内运行的进程

  docker top 容器ID

• 查看容器内部细节

  docker inspect 容器ID

• 进入正在运行的容器并以命令行交互

  docker exec -it 容器ID bashShell

  重新进入docker attach 容器ID

  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是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程

• 从容器内拷贝文件到主机上

  docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径

二、Docker镜像

1.概述

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件

1）UnionFS（联合文件系统）

Union文件系统是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下（unite several directories into a single virtual filesystem)。Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录

2）Docker镜像加载原理

​ docker的镜像实际上由一层层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。

​ bootfs主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最低层是bootfs.这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在系统中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。

​ rootfs，在bootfs之上，包含的就是典型Linux系统中的/dev, /prov, /bin, /etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，CentOs等

​ 对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供rootfs就行了，由此可见对于不同的Linux发行版，bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，因此不同的发行版可以共用bootfs

3）分层的镜像

4）为什么Docker镜像要采用这种分层结构

​ 最大的好处就是共享资源，比如：有多个镜像都是从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也只需加载一份base镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

​ 比如：有多个镜像都是从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也只需加载一份base镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

2.特点

​ docker镜像都是只读的

​ 当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部

​ 这一层通常被称为“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”

3.Docker镜像commit操作补充

​ docker commit 提交容器副本使之称为一个新的镜像

​ docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

​ 案例演示

​ 1）从Hub上下载tomcat镜像到本地并成功运行

​ 2）故意删除上一步镜像生产tomcat容器的文档

​ 3）也即当前的tomcat运行实例是一个没有文档内容的容器。以它为模板commit一个没有doc的tomcat新镜像atguigu/tomcat02

​ 4）启动我们的新镜像并和原理的对比

三、容器数据卷

1.简介

先来看Docker的理念：

• 将运用与运行的环境打包形成容器运行，运行可以伴随着容器，但是我们对数据的要求希望是持久化的
• 容器之间希望有可能共享数据

Docker容器产生的数据，如果不通过docker commit生成新的镜像，使得数据作为镜像的一部分保存下来，那么当容器删除后，数据自然也就没有了。为了能保存数据，在docker中我们使用卷

​ 卷就是目录或文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统，因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性。卷的设计目的就是数据的持久化，完全独立于容器的生存周期，因此Docker不会在容器删除其挂载的数据卷，特点：

• 数据卷可在容器之间共享或重用数据
• 卷中的更改可以直接生效
• 数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
• 数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

2.数据卷

• 直接命令添加

  • 命令

    docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名

  • 查看数据卷是否挂载成功

  • 容器和宿主机之间数据共享

  • 容器停止退出后，主机修改后数据完全同步

  • 命令（带权限）

    docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名

• DockerFile添加

  • 根目录下新建mydocker文件夹并进入
  • 可在DockerFile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷
  • File构建
  • build后生成镜像
  • run容器
  • 通过上述步骤，容器内的卷目录地址已经知道对应的主机目录地址在哪
  • 主机对应默认地址

3.数据卷容器

​ 命名的容器挂载数据卷，其它容器通过挂载这个（父容器）实现数据共享，挂载数据卷的容器，称为数据卷容器

​ 容器间传递共享（--volumes-from）