Docker數據管理與網絡通信

Docker鏡像的創建方法

Docker鏡像除了是Docker的核心技術之外也是應用發佈的標準格式。一個完整的Docker鏡像可以支撐一個Docker容器的運行，在Docker的整個使用過程中，進入一個已經定型的容器之後，就可以在容器中進行操作，最常見的就是在容器中安裝應用服務，如果要把已經安裝的服務進行遷移，就需要把環境以及搭建的服務生成新的鏡像。

創建鏡像的方法有三種：

基於已有鏡像創建
基於本地模板創建
基於Docherfile創建

基於已有鏡像創建

使用docker commit命令，把一個容器裏面運行的程序以及該程序的運行環境打包起來生成新對的鏡像。

命令格式：docker commit [選項] 容器 ID/ 名稱倉庫名稱 :[標籤]

常用選項：

-a ：作者信息
-m ：說明信息
-p ：生成過程中停止容器的運行

[root@localhost ~]# docker ps -a    #查看容器的ID
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
06bbfa9e79b8        11426a19f1a2        "/bin/bash"         7 seconds ago       Created                                 nostalgic_boyd

[root@localhost ~]# docker commit -m "new" -a "daoke" 06bbfa9e79b8 daoke:test #創建新的鏡像
sha256:eb0c9295c27a4efc020bc7985476b45a9d2e2cb6d80f4f9d8cdd4d9bcc87b4e1
[root@localhost ~]# docker images   #查看鏡像的信息
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
daoke               test                eb0c9295c27a        15 seconds ago      178 MB
docker.io/httpd     latest              11426a19f1a2        12 days ago         178 MB

基於本地模板創建

通過導入操作系統模板文件可以生成鏡像，模板可以從OPENVZ開源項目下載，下載地址爲http://openvz.org/Download/template/precreated

使用docker導入命令將下載的debian模板壓縮包導入爲本地鏡像

[root@localhost ~]# wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz

[root@localhost ~]# cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - daoke:new
sha256:528e1b210e8477dafaeb6d76dd7551c8b9906230d2ddaea4d149d6868964cec6

[root@localhost ~]# docker images | grep new   #查看新建的鏡像信息
daoke               new                 528e1b210e84        5 minutes ago       215 MB

基於Dockerfile創建

除了手動刪除Docker鏡像之外，還可以使用Dockerfile自動生成鏡像。Dockerfile是由一組指令組成的文件，其中每條指令對應Linux中的一條命令，Docker程序將讀取Dockerfile中的指令生成指定鏡像。

Dockerfile結構大致分爲四個部分：基礎鏡像信息、維護者信息、鏡像操作指令和容器啓動時執行指令。Dockerfile每行支持一條指令，每條指令可攜帶多個參數，支持使用以“#”號開頭的註釋。

編寫Dockerfile的格式要求：

使用FROM指令指明所基於的鏡像名稱
使用MAINTAINER指令說明維護該鏡像的用戶信息
使用RUN指令，每運行一條指令，都會給基礎鏡像添加新的一層。
使用CMD指令，指定啓動容器時要運行的命令操作。

1.建立工作目錄

[root@localhost ~]# mkdir apache
[root@localhost ~]# cd apache/

2.創建並編寫Dockerfile文件

[root@localhost apache]# vim Dockerfile

#基於的基礎鏡像
FROM centos
#維護鏡像的用戶信息
MAINTAINER The porject <[email protected]>
#鏡像操作指令安裝apache軟件
RUN yum -y update
RUN yum -y install httpd
#開啓 80 端口
EXPOSE 80
#複製網站首頁文件
ADD index.html /var/www/html/index.html
#將執行腳本複製到鏡像中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
#啓動容器時執行腳本
CMD ["/run.sh"]

3.編寫執行腳本

[root@localhost apache]# vim run.sh

#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/*     #清理httpd的緩存
exec /usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND      #啓動apache服務

4.創建測試頁面

[root@localhost apache]# echo "web test" > index.html
[root@localhost apache]# ls
Dockerfile  index.html  run.sh

5.使用Dockerfile生成鏡像

常用選項：

-t :指定鏡像的標籤信息

[root@localhost apache]# docker build -t httpd:centos .

6.使用新的鏡像運行容器

將新生成的鏡像加載到容器中運行

[root@localhost apache]# docker run -d -p 1216:80 httpd:centos

其中-p選項實現從本地端口1216（自定義）到容器中80端口的映射

[root@localhost ~]# docker run -d -p 1216:80 httpd:centos
773fca3991ff3364783ba6ea58080d50729277bea8a4db024d8797243d80e212

訪問容器中的apache服務，如圖所示：

7.將鏡像上傳到倉庫中

倉庫分爲：公有倉庫和私有倉庫。使用公有倉庫下載鏡像是不需要註冊的較爲方便，但是上傳就行則需要註冊，下載地址是https://hub.docker.com 。使用私有倉庫需要在構建私有倉庫的服務器上下載registry鏡像。

1）下載registry鏡像

[root@localhost ~]# docker pull registry
以下是顯示下載完成信息
latest: Pulling from docker.io/library/registry
4064ffdc82fe: Pull complete 
c12c92d1c5a2: Pull complete 
4fbc9b6835cc: Pull complete 
765973b0f65f: Pull complete 
3968771a7c3a: Pull complete 
Digest: sha256:51bb55f23ef7e25ac9b8313b139a8dd45baa832943c8ad8f7da2ddad6355b3c8
Status: Downloaded newer image for docker.io/registry:latest

2）在/etc/docker目錄下創建一個json文件，否則在往自定義的私有倉庫中上傳鏡像是會報錯。

[root@localhost ~]# vim /etc/docker/daemon.json
{ "insecure-registries":["192.168.126.141:5000"]}

[root@localhost ~]# systemctl restart docker.service
[root@localhost ~]# docker create -it registry /bin/bash  #創建容器
0835c45afb5e33135362242347356b65f572198a773e2a3d60f81d938d8b301f
root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                            PORTS               NAMES
0835c45afb5e        registry            "/entrypoint.sh /b..."   8 seconds ago       Created                                               upbeat_elion
773fca3991ff        httpd:centos        "/run.sh"                8 minutes ago       Exited (137) About a minute ago                       pedantic_pasteur
511e945fc770        11426a19f1a2        "/bin/bash"              16 minutes ago      Exited (0) About a minute ago                         ecstatic_hamilton

[root@localhost ~]# docker start 0835c45afb5e  #開啓容器
0835c45afb5e

3）使用下載好的registry鏡像啓動一個容器，默認情況下倉庫存放於容器內的/tmp/registry目錄下，使用-v選項可以將本地目錄掛載到容器內的/tmp/registry下使用，這樣就不怕容器被刪除後鏡像也會隨之丟失。

[root@localhost ~]# docker run -d -p 5000:5000 -v /data/registry:/tmp/registry registry

4）使用docker tag命令將要上傳的鏡像標記爲

[root@localhost ~]# docker tag docker.io/httpd 192.168.126.141:5000/httpd

5）用docker push上傳標記的鏡像

[root@localhost ~]# docker push 192.168.126.141:5000/httpd
The push refers to a repository [192.168.126.141:5000/httpd]
28eaf9ee6b41: Pushed 
dcaeabd68175: Pushed 
94519f51ae61: Pushed 
74e07a1c6b07: Pushed 
611673f0c323: Pushed 
f6ff89d562dc: Pushed 
dd1eb1fd7e08: Pushed 
latest: digest: sha256:a2eeb4eece5b956cbd6fae9ec2d5f9fd083a197ae6f1ed68ccb01bb034893c65 size: 1780

6）獲取私有倉庫列表

[root@localhost ~]# curl -XGET http://192.168.126.141:5000/v2/_catalog
{"repositories":["httpd"]}

Docker的數據管理

管理Docker容器中數據主要有兩種方式：數據卷（Data Volumes）和數據卷容器（Data volumes Containers）。

數據卷

數據卷是一個供容器使用的特殊目錄，位於容器中，可將宿主機的目錄掛載到數據捲上，對數據卷的修改操作立刻可見，並且更新數據不會影響鏡像，從而實現數據在宿主機與容器之間的遷移。

1.創建數據卷

在docker run 命令中使用-v 選項可以在容器內創建數據卷。多次使用-v可以創建多個數據卷。使用--name選項可以給容器創建一個友好的自定義名稱。

1）使用httpd:centos鏡像創建一個名爲web1的容器，並將宿主機的/var/www目錄掛載到容器的/data1目錄上，如：

[root@localhost ~]# docker run  -v /var/www:/data1 --name web1 -it centos /bin/bash
[root@7b584c5f1d20 /]# ls
anaconda-post.log  bin  data1  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

2）在宿主機本地/var/www目錄中創建一個文件，進入運行的容器中。在相應的掛載目錄下可以看到剛纔在宿主機上創建的文件，實現了從宿主機到容器的數據遷移。

[root@localhost ~]# cd /var/www/
[root@localhost www]# ls
[root@localhost www]# touch test123
[root@localhost www]# ls
test123
[root@localhost www]# docker start 7b584c5f1d20   #啓動容器
[root@localhost www]# docker exec -it web1 /bin/bash
[root@7b584c5f1d20 /]# cd data1/
[root@7b584c5f1d20 data1]# ls
test123

同理在容器數據卷中創建的數據在宿主機相應的掛載目錄中也可以訪問。

數據卷容器

數據卷容器就是一個普通的容器，專門提供數據卷給其他容器掛載使用。

1.創建一個新的數據卷容器爲web100，其中所創建的數據卷分別掛載到了/data1與/data2目錄上。

[root@localhost www]# docker run --name web100 -v /data1 -v /data2 -it centos /bin/bash
[root@ab7632329eee /]# ls
anaconda-post.log  bin  data1  data2  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

2.使用--volumes-from 來掛載web100容器中的數據捲到新的容器，新的容器名爲db1。

[root@localhost www]# docker run  --name db1 --volumes-from web100 -it centos /bin/bash
[root@eb56026f763c /]# ls
anaconda-post.log  bin  data1  data2  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

3.在db1容器數據卷/data2目錄中創建一個文件file。在web100容器中的/data2目錄中可以查看到文件file。

[root@eb56026f763c /]# cd data2 
[root@eb56026f763c data2]# ls
[root@eb56026f763c data2]# touch file    

[root@localhost www]# docker start ab7632329eee  #啓動web100容器
ab7632329eee
[root@localhost www]# docker exec -it ab7632329eee /bin/bash   #進入容器
[root@ab7632329eee /]# ls data2/   #數據遷移成功
file

Docker網絡通信

Docker提供了映射容器端口到宿主機和容器互聯機制來爲容器提供網絡服務。

端口映射

在啓動容器的時候，如果不指定對應的端口，在容器外將無法通過網絡來訪問容器內的服務。Docker提供端口映射機制來將容器內的服務提供給外部網絡訪問，實質上就是將宿主機的端口映射到容器中，使得外部網絡訪問主機的端口便可訪問容器內的服務。

1.實現端口映射，需要在運行docker run命令時使用-P（大寫）選項實現隨機映射，Docker會隨機映射一個端口範圍在49000~49900的端口到容器內部開放的網絡端口。

[root@localhost ~]# docker run -d -P httpd:centos
4749e5d0ac4b7b42f74e27e0aebf611ce11fb1f92248751c8e66349f7ada4019

2.查看本機的32768端口是否被映射到了容器中的80端口。

[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                           PORTS                    NAMES
4749e5d0ac4b        httpd:centos        "/run.sh"                16 seconds ago      Up 14 seconds                    0.0.0.0:32768->80/tcp    romantic_mcclintock

3.還可以在運行docker run命令時使用-p（小寫）選項指定要映射的端口，例如：

[root@localhost ~]# docker run -d -p 49280:80 httpd:centos
[root@localhost ~]# docker ps -a   #端口映射成功
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                           PORTS                    NAMES
17251b86a2b0        httpd:centos        "/run.sh"                3 seconds ago       Up 1 second                      0.0.0.0:49280->80/tcp    keen_rosalind

容器互聯

容器互聯就是通過容器的名稱在容器間建立一條專門的網絡通信隧道從而實現容器的互聯。

注意：如果已經命名了一個相同的容器，當要再次使用這個名稱時，需要使用docker rm命令刪除之前創建的同名容器。

1.創建源容器

使用docker run命令建立容器，使用--name指定容器的名稱爲web1。

[root@localhost ~]# docker run  -P --name web1 -it httpd:centos /bin/bash
[root@localhost ~]# docker start ec056f796f5c   #開啓容器web1
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                           PORTS                    NAMES
ec056f796f5c        httpd:centos        "/bin/bash"              8 minutes ago       Up 5 minutes                     0.0.0.0:32771->80/tcp    web1
.....//省略

2.創建接收容器

使用docker run命令建立容器，使用--name指定容器的名稱爲web2,使用--link指定連接容器以實現容器互聯。

[root@localhost ~]# docker run  -P --name web2 --link web1:web1 -it httpd:centos /bin/bash
[root@localhost ~]# docker start 853da4a8f368 #開啓容器web2
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                           PORTS                    NAMES
853da4a8f368        httpd:centos        "/bin/bash"              6 minutes ago       Up 3 minutes                     0.0.0.0:32774->80/tcp    web2
.....//省略

3.測試容器互聯

進入容器web2中，使用ping命令查看容器web2是否能互相連通。

[root@localhost ~]# docker exec -it 853da4a8f368 /bin/bash 
[root@853da4a8f368 /]# ping web1     
PING web1 (172.17.0.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from web1 (172.17.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.282 ms
64 bytes from web1 (172.17.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.118 ms
64 bytes from web1 (172.17.0.3): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.121 ms
64 bytes from web1 (172.17.0.3): icmp_seq=4 ttl=64 time=0.118 ms
^C
--- web1 ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3003ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.118/0.159/0.282/0.072 ms

此時/可以看到容器web2與容器web1已經建立互聯關係。Docker在兩個互聯的容器之間創建了一條安全隧道，而且不用映射它們的端口到宿主機上，從而避免暴露端口給外部網絡。

Docker數據管理與網絡通信

Docker鏡像的創建方法

基於已有鏡像創建

基於本地模板創建

基於Dockerfile創建

Docker的數據管理

數據卷

數據卷容器

Docker網絡通信

端口映射

容器互聯

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