本篇文章給大家帶來了關於docker核心技術之容器操作，以及Dockerfile詳解等等相關問題，希望對大家有幫助。

一. Docker

1. 簡介

基於Linux核心的Cgroup, Namespace, 以及Union FS等技術，對程序進行封裝隔離，屬於作業系統層面的虛擬技術，由於隔離的程序獨立於宿主和其它的隔離程序，因此稱為容器
最初實現是基於LXC，從0.7以後開始去除LXC，轉而使用自行開發的Libcontainer，從1.11開始，則進一步演進為使用runC和Containerd
Docker在容器的基礎上，進行了進一步的封裝，從檔案系統、網路互聯到程序隔離等等，極大的簡化了容器的建立和維護，使得Docker技術比虛擬機器器技術更為輕便、快捷

2. Docker優勢

更高效地利用系統資源
更快速的啟動時間
一致的執行環境
持續交付和部署
更輕鬆的遷移
更輕鬆地維護和擴充套件

3. Docker與虛擬機器器對比

二. Docker安裝

參考文章安裝： Install Docker Engine on Ubuntu | Docker Documentation

三. 容器操作

啟動：

docker run:

-it 互動

-d 後臺執行

-p 埠對映

-v 磁碟掛載

啟動已終止容器

docker start

停止容器

docker stop

檢視容器程序

docker ps

檢視容器細節

docker inspect

拷貝檔案到容器內

docker cp file1 <containerid>:/file_to_path

docker退出容器,而不關閉容器: ctrl+q+p
docker退出容器,而關閉容器: exit
查詢docker所有映象

docker images

Docker映象倉庫

Docker hub: https://hub.docker.com

建立私有映象倉庫： docker run -d -p 5000:5000 registry

四. Dockerfile詳解

Dockerfile一般分為四個部分：基礎映象資訊、維護資訊、映象操作指令和容器啟動時操作指令

常用命令

FROM：指定基礎映象，必須為第一個指令

格式：

FROM <image>

FROM <image>:<tag>

FROM <image>@<digest>

範例：

FROM ubuntu

MAINTAINER：維護資訊

格式：

MAINTAINER <name>

範例

MAINTAINER ribbon

RUN：構建映象時執行的命令

格式：

shell執行：RUN <command>

exec執行：RUN ["executable", "param1", "param2"]

範例：

RUN apk update

RUN ["/etc/execfile", "arg1", "arg2"]

RUN apt-get update && apt-get install這兩條命令永遠用&&連線，否則apt-get update構建層被快取，會導致新package無法安裝

ADD: 將本地檔案新增到容器中，tar等型別會自動解壓，可以存取網路資源，類似於wget

格式：

ADD <src> ... <dest>

範例：

ADD bin/amd64/httpserver /httpserver

COPY: 功能類似於ADD，但是不會解壓縮檔案，不能存取網路資源

在Dockerfile中使用multi-stage: Dockerfile 中的 multi-stage(多階段構建) - sparkdev - 部落格園

格式：

COPY<src> ... <dest>

範例：

COPYbin/amd64/httpserver /httpserver

CMD: 構建容器後呼叫，也就是在容器啟動時才進行呼叫

格式：

CMD ["executable","param1","param2"] (執行可執行檔案，優先)
CMD ["param1","param2"] (設定了ENTRYPOINT，則直接呼叫ENTRYPOINT新增引數)
CMD command param1 param2 (執行shell內部命令)

範例：

CMD ["ethtool", "--help"]

CMD echo "1111"

ENTRTPOINT: 設定容器，使其可執行化。

格式：

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (可執行檔案, 優先)
ENTRYPOINT command param1 param2 (shell內部命令)

範例：

ENTRYPOINT /httpserver

CMD [-c]

LABAL: 用於為映象新增源資料

格式：

LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...

範例：

LABEL multi.label1="value1" multi.label2="value2" other="value3"

ENV：設定環境變數

格式：

ENV <key> <value>

範例：

ENV MY_SERVICE_PORT=80 UDP_PORT=90

EXPOSE：指定外界互動的埠

格式：

EXPOSE <port> [<port>...]

範例：

EXPOSE 80

EXPOSE 80/tcp

EXPOSE 80 90

VOLUME：用於指定持久化目錄

格式：

VOLUME [<path>]

範例：

VOLUME ["/data", "/usr1/jenkins"]

USER:指定執行容器時的使用者名稱或 UID，後續的 RUN 也會使用指定使用者。

格式:
　　USER user
　　USER user:group
　　USER uid
　　USER uid:gid
　　USER user:gid
　　USER uid:group

範例：
　　USER www

ARG: 用於指定傳遞給構建執行時的變數

格式：
ARG <name>[=<default value>]
範例：
ARG build_user=ribbon

五. Linux NameSpace詳解

NamesSpace詳解：

Linux NameSpace_Frank_Abagnale的部落格-CSDN部落格這篇文章比較詳細的介紹，可以參考這篇

NameSpace的常用操作
檢視當前系統的namespace:

lsns -t <type>

檢視某程序的namespace:

ls -la /proc/<pid>/ns/

檢視某namespace執行命令

nsenter -t <pid> -n

六. Linux Cgroups詳解

Cgroups詳解

容器核心:cgroups - 簡書可以參考這篇文章來進行了解

模擬Cgroups控制CPU資源

通過模擬來更好的熟悉Cgroups控制資源的效果，首先建立cpudemo資料夾

執行top可以看到busyloop佔用兩個CPU資源

將程序新增進cgroup程序設定組

設定cpuquota

可以看到成功將佔用200%CPU資源的降低成1%

模擬Cgroups超過限定memory資源被OOM kill

/sys/fs/cgroup/memory目錄下建立memorydemo資料夾

執行消耗記憶體程式，使用watch查詢記憶體使用情況

將程序設定進cgroups設定組

設定最大記憶體大小

等待程式被OOM kill， dmesg可以看到殺死資訊

備註：刪除自主建立的cgroup資料夾，需要使用cgroup-tools

七. Union FS

Docker前面使用的技術都是源於linux的技術並沒有創新，而Docker的創新正是檔案系統。

1. 概念:

將不同目錄掛載在同一個虛擬檔案系統下的檔案系統
支援為每一個成員目錄設定readonly、readwrite和without-able許可權
檔案系統分層，對readonly許可權的目錄可以進行邏輯上的修改，這裡的修改屬於增量的，不影響readonly部分
通常Union FS的用途：多個disk掛載到同一個目錄下，另一個是將readonly部分和writeable的目錄聯合在一起

2. 圖解Union FS

Docker映象的設計中，引入了層（layer）的概念，也就是說，使用者製作映象的每一步操作，都會生成一個層，也就是一個增量rootfs（一個目錄），這樣應用A和應用B所在的容器共同參照相同的ubuntu作業系統層、Golang環境層（作為唯讀層），而各自有各自應用程式層，和可寫層。啟動容器的時候通過UnionFS把相關的層掛載到一個目錄，作為容器的根檔案系統。

3. 容器儲存驅動

4. 模擬Union FS更好理解效果

由於docker當前版本上使用的是overlayFS的儲存驅動，所以我們就以overlay掛載方式來進行實驗， overlayfs通過三個目錄：lower目錄、upper目錄、以及work目錄實現，其中lower目錄可以是多個，work目錄為工作基礎目錄，掛載後內容會被清空，且在使用過程中其內容使用者不可見，最後聯合掛載完成給使用者呈現的統一檢視稱為為merged目錄。

執行如下命令：

mkdir upper lower merged work
echo "lower" > lower/in_lower.txt
echo "from lower" > lower/in_both.txt
echo "from upper" > upper/in_both.txt
echo "upper" > upper/in_upper.txt
path=$(pwd)
mount -t overlay overlay -o lowerdir=${path}/lower,upperdir=${path}/upper,workdir=${path}/work ${path}/merged