文章目录

一、Docker容器操作
- 1、容器创建
- 2、查看容器的运行状态
- 3、启动容器
- 4、创建并开启容器
- 5、终止容器运行
- 6、容器的进入
- 7、复制文件到容器中/宿主机中
- 8、容器的导出与导入
- 9、删除容器
二、Docker网络
- 1、Docker网络实现原理
- 2、Docker的网络模式
三、网络模式详解
- 1、host模式
- 2、container模式
- 3、none模式
- 4、bridge模式
- 5、自定义网络
四、CPU资源控制
- 1、cgroups概述
- 2、cgroups的四大功能
- 3、设置CPU使用率上限
- 4、设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）
- 5、设置容器绑定指定的CPU
五、对内存使用的限制
- 1、创建指定物理内存的容器
- 2、创建指定物理内存和swap的容器
- 1、设置限制项
- 2、创建容器，并限制写速度
- 3、通过dd来验证写速度
- 4、清理docker占用的磁盘空间
六、Docker的数据管理
- 1、管理Docker容器的方式
- 2、数据卷
- 3、数据卷容器
七、容器互联（使用centos镜像）
- 1、定义
- 2、创建容器互联

一、Docker容器操作

1、容器创建

将镜像加载到容器的过程。新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器

格式∶docker create [选项]镜像常用选项∶
-i∶让容器的输入保持打开
-t∶让Docker分配一个伪终端docker create -it nginx:latest bash    #bash为系统命令/bin/bash、/usr/bin/bash的缩写

2、查看容器的运行状态

docker ps -a       #-a 选项可以显示所有的容器，不加-a只显示运行的容器

3、启动容器

docker start 容器的ID/名称docker ps -a

4、创建并开启容器

（1）格式

docker run 镜像 bash -c shell命令例如：docker run nginx:latest bash -c ls /  #会发现创建了一个新容器并启动执行一条 shell 命令，容器将这条命令作为第一个进程，命令执行完毕后容器的第一个进程也关闭则容器就停止了

（2）docker run运行过程

可以直接执行 docker run 命令，等同于先执行 docker create 命令，再执行 docker start 命令。
注意∶容器是一个与其中运行的 shell 命令共存亡的终端，命令运行容器运行，命令结束容器退出。
docker 容器默认会把容器内部第一个进程，也就是 pid=1 的程序作为docker容器是否正在运行的依据，如果docker容器中pid = 1 的进程挂了，那么docker容器便会直接退出，也就是说Docker容器中必须有一个前台进程，否则认为容器已经挂掉。
当利用 docker run 来创建容器时，Docker 在后台的标准运行过程是∶
（1）检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载
（2）利用镜像创建并启动一个容器
（3）分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层
（4）从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中
（5）分配一个地址池中的 IP 地址给容器;
（6）执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行

（3）在后台持续运行docker run创建的容器

需要在docker run命令之后添加 -d 选项让 Docker 容器以守护形式在后台运行。并且容器所运行的程序不能结束。
docker run -d nginx:latest bash -c "while true;do echo hello;done"
docker ps -a      #可以看出容器始终处于UP，运行状态docker run -itd --name test1 nginx:latest bash

5、终止容器运行

格式∶ docker stop 容器的ID/名称
docker stop [-t] de7091f9d88e       #-t指定等待多少秒后直接kill该容器，默认10秒docker ps -a格式：docker kill 容器的ID/名称
docker kill c14bf5853a5edocker ps -a#kill和stop区别在于stop会通知容器需要进行关闭，在等待10S左右关闭容器，预留一个服务缓存数据保存的时间，而kill会立刻关闭容器，缓存在内存中的数据有可能会直接丢失

6、容器的进入

格式∶ docker exec -it 容器ID/名称 /bin/bash
-i 选项表示让容器的输入保持打开
-t 选项表示让 Docker 分配一个伪终端

7、复制文件到容器中/宿主机中

echo "hello world" > ~/test.txt      #在当前目录创建一个文件，然后复制到容器中
docker cp ~/test.txt 924756260cb1:/opt/#从容器复制文件到主机
docker cp 924756260cb1:/opt/test.txt ~/abc123.txt

8、容器的导出与导入

用户可以将任何一个Docker容器从一台机器迁移到另一台机器。在迁移过程中，可以使用docker export命令将已经创建好的容器导出为文件，无论这个容器是处于运行状态还是停止状态均可导出。可将导出文件传输到其他机器，通过相应的导入命令实现容器的迁移

（1）导出

docker export 容器ID/名称 >文件名
docker export 5c48f0d8de05 > nginx.tar
scp scp nginx.tar 192.168.80.12:/opt

（2）导入

cat 文件名 | docker import - 镜像名称:标签
cat nginx.tar | docker import - nginx:test docker run -itd --name jc 0553d2743bba bash   #重新创建容器

9、删除容器

#需要先停止容器进行删除，如果强制删除运行状态容器需要加上“-f”，rmi为删除镜像仓库，而使用rm可以删除容器
格式∶docker rm [-f] 容器ID/名称
docker stop 容器ID                            #删除已经终止状态的容器
docker rm 容器ID
docker rm -f 容器ID                           #强制删除正在运行的容器#批量停止容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker stop "$1}' | bash
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}' | xargs docker stop#批量删除所有容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker rm "$1}'| bash
docker ps -a | awk 'NR>=2{print $1}'| xargs docker rm#批量删镜像
docker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}'| bash#删除none镜像
docker images | grep none | awk '{print $3}' | xargs docker rmi#批量清理后台停止的容器
docker rm $(docker ps -a -q)

二、Docker网络

1、Docker网络实现原理

（1）Docker使用Linux桥接，在宿主机虚拟一个Docker容器网桥（docker0），Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，称为Container-IP，同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就能够通过容器的 Container-IP直接通信，默认分配的IP网段为172.17.0.0，docker0为172.17.0.1作为网关

（2）Docker网桥是宿主机虚拟出来的，并不是真实存在的网络设备，外部网络是无法寻址到的，这也意味着外部网络无法直接通过Container-IP 访问到容器。如果容器希望外部访问能够访问到，可以通过映射容器端口到宿主主机（端口映射），即 docker run 创建容器时候通过 -p 或 -P 参数来启用，访问容器的时候就通过 [宿主机IP]:[容器端口] 访问容器

（3）格式

docker run -d --name test1 -P nginx           #-P不指定，随机映射端口（从32768开始）docker run -d --name test2 -p 43999:80 nginx  #-p指定映射端口
docker ps-a浏览器访问∶http://192.168.142.4:49154、http://192.168.142.4:43999

2、Docker的网络模式

（1）五种网络模式

• Host:容器将不会虚拟出自己的网卡，配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口

• Container:创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围

• None:该模式关闭了容器的网络功能

• Bridge:默认为该模式，此模式会为每一个容器分配、设置IP等，并将容器连接到一个docker0虚拟网桥，通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信

• 自定义网络

（2）查看docker网络列表

安装Docker时，它会自动创建三个网络，bridge（创建容器默认连接到此网络）、none 、host
命令：docker network ls 或 docker network list

（3）指定容器的网络模式

• host模式:使用--net=host 指定
• none模式:使用 --net=none 指定
• container模式:使用--net=container∶NAME or ID指定
• bridge模式:使用 --net=bridge 指定，默认设置，可省略

三、网络模式详解

1、host模式

（1）相当于Vmware中的桥接模式，与宿主机在同一个网络中，但没有独立IP地址

（2）Docker使用了Linux中的Namespaces技术来进行资源隔离，如PID Namesoace隔离进程，Mount Namespace隔离文件系统，Network Namespace隔离网络等。

（3）一个Network Namespace提供了一份独立的网络环境，包括网卡、路由、iptable规则等都与其他的Network Namespace隔离

（4）一个Docker容器一般会分配一个独立的Network Namespace，但如果启动容器的时候使用host模式，那么这个容器将不会获得一个独立的Network Namespace，而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口

2、container模式

这个模式指定新创建的容器和已经存在的一个容器共享一个Network
Namespace，而不是和宿主机共享。新创建的容器不会创建自已的网卡，配置自已的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。两个容器的进程可以通过lo网卡设备通信

#新建一个容器
docker run -itd --name jc nginx:latest /bin/bash
docker ps -a
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' caccb08b3f68    #查看容器进程号ls -l /proc/6002/ns

docker run -itd --name jc2 --net=container: caccb08b3f68 nginx:latest /bin/bash
docker ps -a
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' 7308326d1d99
ls -l /proc/9469/ns

3、none模式

（1）使用none模式，Docker容器拥有自己的Network Namespace，但是，并不为Docker容器进行任何网络配置
（2）也就是说，这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息。这种网络模式下容器只有lo回环网络，没有其他网卡。这种类型的网络没有办法联网，但封闭的网络能很好的保证容器的安全性

4、bridge模式

（1）bridge模式是docker的默认网络模式，不用–net参数，就是bridge模式

（2）相当于Vmware中的nat模式，容器使用独立network Namespace，并连接到docker0虚拟网卡。通过docker0网桥以及iptables nat表配置与宿主机通信，此模式会为每一个容器分配Network Namespace、设置IP等，并将一个主机上的 Docker 容器连接到一个虚拟网桥上

• 当Docker进程启动时，会在主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，此主机上启动的Docker容器会连接到这个虚拟网桥上。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，这样主机上的所有容器就通过交换机连在了一个二层网络中

• 从docker0子网中分配一个IP给容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。在主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备。veth设备总是成对出现的，它们组成了一个数据的通道，数据从一个设备进入，就会从另一个设备出来。因此veth 设备常用来连接两个网络设备

• Docker将 veth pair 设备的一端放在新创建的容器中，并命名为 eth0（容器的网卡），另一端放在主机中，以 veth*这样类似的名字命名，并将这个网络设备加入到 docker0 网桥中。可以通过 brctl show命令查看

• 使用 docker run -p 时，docker实际是在iptables做了DNAT规则，实现端口转发功能。可以使用iptables -t nat -vnL查看

5、自定义网络

#直接使用bridge模式，是无法支持指定IP运行docker的，例如执行以下命令就会报错
docker run -itd --name jc4 --network bridge --ip 172.17.0.10 centos:7 /bin/bash  #创建自定义网络
#可以先自定义网络，再使用指定IP运行docker
docker network create --subnet=172.20.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork#docker1 为执行 ifconfig -a 命令时，显示的网卡名，如果不使用 --opt 参数指定此名称，那你在使用 ifconfig -a 命令查看网络信息时，看到的是类似br-110eb56a0b22 这样的名字，这显然不怎么好记。
#mynetwork为执行docker network list命令时，显示的bridge网络模式名称docker run -itd --name jc4--net mynetwork --ip 172.20.0.10 centos:7 /bin/bash
ifconfig       #该命令需要安装net-tools

四、CPU资源控制

1、cgroups概述

是一个非常强大的linux内核工具，他不仅可以限制被namespace 隔离起来的资源，还可以为资源设置权重、计算使用量、操控进程启停等等，所以cgroups (Control groups）实现了对资源的配额和度量

2、cgroups的四大功能

（1）资源限制：可以对任务使用的资源总额进行限制
（2）优先级分配：通过分配的cpu时间片数量以及磁盘To带宽大小，实际上相当于控制了任务运行优先级
（3）资源统计：可以统计系统的资源使用量，如cpu时长，内存用量等
（4）任务控制：cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作

3、设置CPU使用率上限

（1）–cpu-period与–cpu-quota

• Linux 通过 CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平调度器）来调度各个进程对 CPU 的使用。CFS 默认的调度周期是 100ms,我们可以设置每个容器进程的调度周期，以及在这个周期内各个容器最多能使用多少 CPU 时间

• 使用–cpu-period 即可设置调度周期，使用 --cpu-quota 即可设置在每个周期内容器能使用的 CPU 时间。两者可以配合使用。CFS周期的有效范围是 1ms~1s，对应的 --cpu-period 的数值范围是 1000~100000（微秒）

• 容器的CPU配额必须不小于1ms，即–cpu-quota 的值必须 >= 1000

（2）查看两个配额数值

docker run -itd --name jc1 centos:7 /bin/bash   #创建一个容器docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED         STATUS        PORTS     NAMES
45509991194c   centos:7   "/bin/bash"   40 seconds ago   Up 39 second             jc1cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/a8116f7815a35d43af77b661fe5846e1e550029c0034d3f84f9fdabd49996bc5/cat cpu.cfs_quota_us
-1cat cpu.cfs_period_us
100000
----------------------------------------------
#cpu.cfs_period_us：cpu分配的周期(微秒，所以文件名中用 us 表示），默认为100000。
#cpu.cfs_quota_us：表示该control group限制占用的时间（微秒），默认为-1，表示不限制如果设为50000，表示占用50000/100000=50%的cpu

（3）进行CPU压力测试

docker exec -it 45509991194c  /bin/bash  #进入容器
写一个死循环脚本
vi cpu.sh
#!/bin/bash
i=0
while true
do
let i++
donechmod +x cpu.sh
./cpu.sh
另开一个终端用top命令查看cpu占比                 #可以看到这个脚本占了很多的cpu资源

（4）设置50%的比例分配CPU使用时间上限

第一种方法：
1.docker run -itd --name jc2 --cpu-quota 50000 centos:7 /bin/bash   #可以重新创建一个容器并设置限额
2.docker exec -it  af6a2c2befe7 /bin/bash  #进入容器
3.写一个死循环脚本来测试
vi cpu.sh
#!/bin/bash
i=0
while true
do
let i++
donechmod +x cpu.sh
./cpu.sh
4.另开一个终端用top命令查看cpu占比
第二种方法：
1.cd /sys/fs/cgroup/cpu/docker/af6a2c2befe7a4b313c7fdd2dda1c4376af2b31cd45cc3b890e95d45b664a1cc/
2.echo 50000 > cpu.cfs_quota_us
3.docker exec -it af6a2c2befe7 /bin/bash
4../cpu.sh
5.另开一个终端用top命令查看cpu占比

4、设置CPU资源占用比（设置多个容器时才有效）

（1）格式

Docker 通过--cpu-shares 指定 CPU 份额，默认值为1024，值为1024的倍数。
#创建两个容器为 c1 和 c2，若只有这两个容器，设置容器的权重，使得c1和c2的CPU资源占比为1/3和2/3。
docker run -itd --name jc3 --cpu-shares 4096 centos:7 bash
docker run -itd --name jc4 --cpu-shares 12288 centos:7 bash

（2）分别进入容器，进行压力测试

yum install -y epel-release
yum install stress -y
stress -c 4             #产生四个进程，每个进程都反复不停的计算随机数的平方根

（3）查看容器运行状态（动态更新）

docker stats

5、设置容器绑定指定的CPU

（1）先分配虚拟机4个CPU核数

docker run -itd --name jc5 --cpuset-cpus 1,3 centos:7 /bin/bash

（2）进入容器，进行压力测试

docker exec -it cf1c78cbfe79 bashyum install -y epel-release
yum install stress -y
stress -c 4

（3）退出容器，执行top命令再按1查看cpu使用情况

五、对内存使用的限制

1、创建指定物理内存的容器

-m(--memory=)选项用于限制容器可以使用的最大内存
docker run -itd --name jc6 -m 512m centos:7 /bin/bashdocker stats

2、创建指定物理内存和swap的容器

docker run -itd --name jc7 -m 512m --memory-swap 1g centos:7 /bin/bash强调一下，--memory-swap是必须要与--memory一起使用的正常情况下，--memory-swap的值包含容器可用内存和可用swap
所以-m 300m --memory-swap=1g 的含义为:容器可以使用300M 的物理内存，并且可以使用700M (1G - 300M）的swap如果--memory-swap设置为0或者不设置，则容器可以使用的swap大小为-m值的两倍
如果--memory-swap的值和-m值相同，则容器不能使用swap
如果--memory-Swap值为-1，它表示容器程序使用的内存受限，而可以使用的swap空间使用不受限制（宿主机有多少，swap容器就可以使用多少)

六、对磁盘IO配额控制（blkio）的限制

1、设置限制项

--device-read-bps：限制某个设备上的读速度bps（数据量），单位可以是kb、mb(M)或者gb。
例：docker run -itd --name jc8 --device-read-bps /dev/sda:1M  centos:7 /bin/bash--device-write-bps ： 限制某个设备上的写速度bps（数据量），单位可以是kb、mb(M)或者gb。
例：docker run -itd --name jc8 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash--device-read-iops ：限制读某个设备的iops（次数）--device-write-iops ：限制写入某个设备的iops（次数）
2、创建容器，并限制写速度

2、创建容器，并限制写速度

docker run -itd --name jc9 --device-write-bps /dev/sda:1mb centos:7 /bin/bash

3、通过dd来验证写速度

docker exec -it cfa60bfee91c bash  #进入容器
dd if=/dev/zero of=test.out bs=1M count=50 oflag=direct #添加oflag参数以规避掉文件系统cache

4、清理docker占用的磁盘空间

docker system prune -a  #可以用于清理磁盘，删除关闭的容器、无用的数据卷和网络

六、Docker的数据管理

1、管理Docker容器的方式

管理Docker容器中数据主要有2种方式：数据卷（Data Volumes）和数据卷容器（DataVolumes Containers）

2、数据卷

（1）定义

数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移。数据卷的使用类似于Linux下对目录进行的mount操作

（2）创建格式

docker run -itd -v /var/www:/data1 --name web1 centos:7 /bin/bash  #宿主机目录/var/www挂载到容器中的/data1-v:在容器内创建数据卷
注意:宿主机本地目录的路径必须是使用绝对路径。如果路径不存在，Docker会自动创建相应的路径

（3）创建文件测试

1.在宿主机的挂载目录创建文件测试数据卷
2.在数据卷创建文件测试宿主机的挂载目录

3、数据卷容器