docker安装实验和docker容器的使用，云计算技术与应用报告

题目：Docker的安装和使用
实验环境：ubuntu16.04，虚拟机的网络模式设为NAT模式，IP地址通过虚拟 DHCP 服务器自动分配。
实验内容和要求：安装Docker并进行相关实验，熟悉Docker的相关操作。实验包括Docker的安装、镜像和容器的使用、容器的连接、容器间的通信和Nginx的使用。
实验原理和机制：
Docker是一种构建在LXC之上，基于进程容器的轻量级虚拟化解决方案，实现了应用程序级别的资源隔离。通过Docker技术，开发者把应用以及依赖包封装到一个镜像中，可以发布到Linux或Windows机器上。
Docker镜像就像停止运行的容器，镜像由多个层组成，每层叠加之后，从外部看来就如一个独立的对象。镜像内部是一个精简的操作系统（OS），同时还包含应用运行所必须的文件和依赖包。Docker镜像存储在镜像仓库服务（Image Registry）当中。Docker客户端的镜像仓库服务是可配置的，默认使用Docker Hub。镜像仓库服务包含多个镜像仓库（Image Repository）。同样，一个镜像仓库中可以包含多个镜像。
容器是镜像的运行时实例。正如从虚拟机模板上启动VM一样，用户也同样可以从单个镜像上启动一个或多个容器。虚拟机和容器最大的区别是容器更快并且更轻量级——与虚拟机运行在完整的操作系统之上相比，容器会共享其所在主机的操作系统/内核。容器中可以运行一些网络应用，要让外部也可以访问这些应用，可以通过-P或-p参数来指定端口映射。
容器之间可通过IP、Docker DNS Server或joined容器三种方式通信。两个容器要能通信，必须要有属于同一个网络的网卡。满足这个条件后，容器就可以通过IP交互了。具体做法是在容器创建时指定相应的网络，或者将现有容器加入到指定网络。通过IP访问容器虽然满足了通信的需求，但还是不够灵活。因为我们在部署应用之前可能无法确定IP，部署之后再指定要访问的IP会比较麻烦。对于这个问题，可以通过docker自带的 DNS 服务解决。从 Docker 1.10 版本开始，docker daemon实现了一个内嵌的DNS server，使容器可以直接通过“容器名”通信。但使用 docker DNS 有个限制：只能在user-defined网络中使用。也就是说，默认的bridge网络是无法使用DNS的。joined容器可以使两个或多个容器共享一个网络栈，共享网卡和配置信息，joined容器之间可以通过127.0.0.1直接通信。
Nginx是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，其特点是占有内存少，并发能力强。
实验步骤：
实验1、Docker安装
1.查看linux内核的版本。

2.用清华大学的源替换原来的源。
3.更新ubuntu16.04的源。

4.安装docker。

5.查看docker版本。

6.启动docker服务，查看 docker 服务状态。
8.测试运行docker Hello World。
9.停止 docker 服务。

二、Docker使用
1.镜像使用
(1)列出镜像列表。

(2)拉取镜像（在本地主机上使用一个不存在的镜像前预先下载它）。

(3)搜索镜像。

实验2.docker 容器的使用
(1)查看docker客户端的所有命令使用方法。

(2)了解Docker运行时的命令使用方法。

(3)列出后台运行的容器列表。

(4)通过ubuntu14.04镜像创建一个容器，但不启动它。

(5)运行容器，运行成功后在容器中可以使用ubuntu14.04。（-i:以交互模式运行容器，通常与-t同时使用，表示开启了input功能。-t:为容器重新分配一个伪输入终端，通常与-i同时使用，表示开启了连接容器里的终端。ll:查看容器内所有文件。）

(6)在docker容器中运行一个Python Flask应用来运行一个web应用。
a.拉取镜像

b.运行容器（-d:让容器在后台运行，-P:将容器内部使用的网络端口映射到我们使用的主机上）

c.查看正在运行的容器

d.由图可知Docker开放了5000端口映射到主机端口32768 上，可以通过浏览器访问web应用

e.查看web应用程序日志（-f:让docker logs像使用tail -f一样来输出容器内部的标准输出）

f.停止web应用容器

g.移除web应用容器（容器必须是停止状态）

3.容器连接
(1)创建一个python应用的容器。

(2)将容器内部端口绑定到指定的主机端口（-P:容器内部端口随机映射到主机端口）。

(3)查看后台正在运行的容器。

(4)指定容器绑定的网络地址，这样我们就可以通过访问127.0.0.1:5001来访问容器的5000端口。

(5)容器命名。

4.docker容器间通信
(1)创建bridge网络 my_net2，指定网段和网关参数。

(2)参看网络配置。

(3)通过DNS server进行通信。
a.启动bbox1和bbox2两个容器

b.验证bbox2可以ping到bbox1

(4)默认的bridge网络无法使用docker DNS，如下。
a.创建bbox3和bbox4，均连接到bridge网络

b.bbox4无法ping到bbox3

(5)通过joined容器通信。
a.创建一个httpd容器，名为web1

b.创建busybox容器并通过–network=container:web1指定joined容器为web1，并查看busybox容器中的网络配置信息（Container模式就是在运行容器时通过–net指定另一个已经在运行的有单独Network Namespace的容器,与这个容器共享一个Network Namespace。在这种情况下，新建的容器没有自己的网卡，也不会给它分配IP，而是两个容器共享IP和端口空间）

c.查看 web1 的网络配置（docker exec命令能够在运行着的容器中执行命令）

d.可以看出busybox和web1的网卡mac地址与IP 完全一样，它们共享了相同的网络栈。因此，busybox可以直接用127.0.0.1访问web1的http 服务

5.docker安装Nginx(engine x)
(1)以后台模式启动一个交互式容器,并将容器的 80 端口映射到主机随机端口。

(2)对容器内资源进行更新和升级。

(3)在容器内安装Nginx服务（指令中的y=yes，表示跳过系统提示，直接安装）

(4)在容器内安装文本编辑器vim。

(5)在容器中创建静态页面（-p表示创建目录及其下面的子目录）。

(6)在容器中编辑Nginx配置文件，修改路径。

(7)在容器中运行Nginx。

(8)在容器中查看进程（-e:显示所有进程，-f:全格式显示）。

(9)验证网站访问。
a.用ctrl+p ctrl+q将容器放于后台运行，再用docker ps命令查看后台运行的容器

b.访问nginx

c.在宿主机的浏览器，通过ubuntun16.04的ip地址和端口访问

出现的问题：
1.列出镜像列表失败。
2.拉取镜像失败。
3.两个容器无法通过“容器名”通信。（bbox1与bbox2）
4.在web1容器中找不到ip a命令。(command not found)
解决方案：
1.要先启动docker。
2.新建daemon.json配置文件，设置国内镜像源加速地址。
3.修改daemon.json文件，配置全部容器的DNS，重启docker使之生效
4.进行资源更新和升级。(apt-get update/apt-get upgrade)

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