Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

@ymhuang0808

ymhuang0808/Docker 入門

Last active Aug 29, 2015
Embed
What would you like to do?
Docker-01.md
Docker 實作入門
=====================
## 目的
主要介紹 Docker 的實作,會提到以下幾個部分:
1. 快速的建立 Docker container
2. 管理 Docker 上的 container
3. 下載 image 、commit 建立新的 image
4. 經由撰寫 Dockerfile 來自動建立新的 image
在進入實作前,會簡單介紹 Docker 與虛擬化的差異、Docker 上的重要元件,接下來準備的部分會需要安裝 Docker 及先登入 Docker Hub。
----------
## 目錄
[TOC]
----------
簡介 Docker
---------
**Docker** 是一個開源專案,支援多平台,從筆電到公、私有雲上能進行快速部署輕量、獨立的作業環境。**Docker** 使用 Linux 核心中的功能,Namespace 及 Control Groups (cgroups) 等,來達到建置獨立的環境及控制 CPU 、Memory 、網路等資源。
![Docker logo](http://www.openfoundry.org/images/141209/large_v.png "Docker logo")
> **專案網址:** http://www.docker.com/
### Docker Container 與虛擬化的不同
在前面敘述有提到,Docker 能提供建置獨立的環境,但是運作的方式與虛擬化有所差別。
#### 虛擬化
虛擬化通常都是透過在 Host OS 上安裝 hypervisor ,由 hypervisor 來管理不同虛擬主機,每個虛擬主機都需要安裝不同的作業系統。
![Virtualization diagram](http://www.openfoundry.org/images/141209/Virtualization_architecture拷貝.png "Virtualization_architecture.png")
#### Docker Container
Docker 提供應用程式在獨立的 container 中執行,這些 container 並不需要像虛擬化一樣額外依附在 [hypervisor](http://en.wikipedia.org/wiki/Hypervisor) 或 guest OS 上,是透過 Docker Engine 來進行管理。
![Docker container daigram](http://www.openfoundry.org/images/141209/Container_architecture拷貝.png "Container_architecture.png")
### Docker 重要元件
在進入如何操作 Docker 前,先介紹 Docker 中的三個主要部分:
- **Docker Images**
image 能開啟 Docker container,但是 images 是唯讀的,也就是直接 結束 container 後,在 container 變更的資料並不會儲存在 image 內,但是 Docker 能對變更後的 container 建立 image。
- **Docker Containers**
**Docker Containers** 提供獨立、安全的環境給應用程式執行,container 是從 Docker image 建立,運行在主機上。
- **Docker Registries**
將 **Docker images** 上傳、下載到公開或私有的 **Docker Registries** 上,與其他人分享,公開的像 **Docker Hub** 提供了許多不同的 images ,如:Ubuntu 或 Ubuntu 環境下安裝 Ruby on Rails 的 images ,只要下載來,就能直接開啟成 container。
### 操作 Docker 方法
Docker 主機上會運行 Docker daemon,也能開啟許多 container。
要對 Docker 進行操作,使用 Docker client,也就是 Docker 指令 (例如:`docker pull`, `docker images` ...) ,分別可以藉由:
1. [UNIX sockets](http://en.wikipedia.org/wiki/Unix_domain_socket)
2. 網路 ([RESTful API](http://en.wikipedia.org/wiki/Representational_state_transfer))
對主機上的 Docker daemon 進行控制,當然 Docker client 與 Docker daemon 可以是同一台或不同主機上 。
![Docker client & Docker daemon](http://www.openfoundry.org/images/141209/docker-server-client拷貝.png "docker-server-client.png")
> **參考 Docker Remote API :**
>
> Docker Remote API - Docker Documentation
> https://docs.docker.com/reference/api/docker_remote_api/
----------
準備
---------
本篇文章實作版本:**Docker 1.3.2**
### 1. 安裝
接下來我們先在主機上安裝 Docker:
#### Ubuntu
安裝:
```sh
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install docker.io
```
測試一下是否安裝成功:
```sh
$ sudo docker info
Containers: 0
Images: 0
Storage Driver: aufs
Root Dir: /var/lib/docker/aufs
Dirs: 3
...
```
#### Mac OS X, Windows
在 Mac OS X 或 Windows 上需要安裝 **Boot2Docker** ,因為 **Docker Engine** 有用到 Linux 的特定功能,所以 **Boot2Docker** 會用 Virtualbox 建立 Linux VM ,在 Linux VM 上開啟 **Docker** daemon 由在 Mac OS X 或 Windows 的 **Docker** client 去操作Linux VM 上 **Docker** daemon *(後面會在詳述)*。
> **Boot2Docker 安裝參考:**
>
> Mac OS X : https://docs.docker.com/installation/mac/
> Windows : https://docs.docker.com/installation/windows/
備註:在 Mac OS X 與 Windows 執行 `docker` 指令不用加上 `sudo`
----------
### 2. 註冊及登入 Docker Hub 帳號
在前面有提到 **Docker Hub** 上提供了許多 images 可以使用,先註冊 **Docker Hub** 帳號,網址:https://hub.docker.com/account/signup/
接著可以利用 `docker login` 來登入 **Docker Hub** :
```sh
$ sudo docker login
```
> Username: [ENTER YOUR USERNAME]
> Password:
> Email: [ENTER YOUR EMAIL]
> Login Succeeded
----------
## 一、操作 Docker Container
### 1. 建立一個新的 Container
先來暖身一下,啟動一個 *CentOS 6* container,希望能執行指令來顯示今天的日期與時間。
使用 `docker run` 開啟一個新的 container:
```sh
$ sudo docker run centos:centos6 /bin/date
```
> Unable to find image 'centos:centos6' locally
> centos:centos6: The image you are pulling has been verified
> 511136ea3c5a: Pull complete
> 5b12ef8fd570: Pull complete
> Status: Downloaded newer image for centos:centos6
> Mon Dec 1 03:25:41 GMT 2014
輸出結果的第 1 行到第 5 行是,因為 docker 主機上原來並沒有 centos6 的 image 檔案,所以會先從 Docker Hub 下載。
輸出結果的最後一行就是執行的 `date` 指令。另外可以發現,如果扣除下載 image 時間,開啟一個 container 只要非常短的時間。
- `docker run` 啟動一個新的 container
- `centos:centos6` CentOS 6.X (目前 CentOS 6 最新版為 6.6)。
`centos` 是 repo 名稱,`centos6` 是 repo 內 tags。
到 [Docker Hub 網站](https://hub.docker.com/)搜尋 *centos* 後,在 *centos* repo 頁面上就會呈現有哪些 tags 。
![Docker client](http://www.openfoundry.org/images/141209/docker-server-client拷貝.png "centos_Repository___Docker_Hub_Registry_-_Repositories_of_Docker_Images.png")
- `/bin/date` 開啟 container 後執行的指令
`docker run` 還有其他參數可以進入 container 的終端機指令互動模式下:
```sh
$ sudo docker run -t -i centos:centos6 bash
```
*[進入 container...]*
```sh
[root@ea27583b1dba /]# whoami
root
```
- -t 開啟 tty 進入 container
- -i 透過 STDIN 與 container 進行互動
該如何離開 container 的終端機?
1. 輸入 `exit` 或按 `control/Ctrl` + `D`,目前使用的這個 container 就會結束,而下次在開啟的 container 又是一個全新的。
2. `control/Ctrl` + `P`,再按 `control/Ctrl` + `Q` ,就可以跳離開這個 container 的 tty。
### 2. 管理 Container
如果只是離開了 container 終端機, container 並沒有關閉或停止執行,所以接下來說明如何來管理 container。
#### (1) Container ID
每一個 container 都有一個唯一的 *CONTAINER ID*,在上面的部分,執行 `sudo docker run -t -i centos:centos6 bash` 開啟新的 container 後,會進入 container 的終端機內:
```sh
[root@0f83f1728262 /]# whoami
root
```
`0f83f1728262` 就是 *CONTAINER ID*,之後都是利用此 id 來分別不同的 container。
#### (2) 列出 Container
Docker client 提供了 `docker ps` 可以查看目前開啟且正在執行的 container:
```sh
$ sudo docker ps
```
![docke ps commnad](http://www.openfoundry.org/images/141209/docker_ps.png "docker_ps.png")
可以看到 CONTAINER ID 及用哪一個 image 建立。
#### (3) 在 Container 中執行指令
離開了 container 的終端機後,並沒有將 container 關掉,可以用 `docker exec` 在 container 中執行指令,例如下面範例就是再回到`0f83f1728262` container 的終端機:
```sh
$ sudo docker exec -t -i 0f83f1728262 bash
```
*[進入container...]*
```sh
[root@0f83f1728262 /]#
```
#### (4) 停止 Container
想要讓在執行中的 container 停止,用 `docker stop` 停止執行中的 container :
```sh
$ sudo docker stop 0f83f1728262
0f83f1728262
```
查看 container 狀態:
```sh
$ sudo docker ps -a
```
![docker ps -a](http://www.openfoundry.org/images/141209/docker_ps_a.png "docker_ps_a.png")
備註: `docker ps -a`,可以看到所有沒被刪除的 container。
#### (5) 開啟停止的 Container
開啟停止的 container `docker start`:
```sh
$ sudo docker start 0f83f1728262
```
開啟後會執行一開始建立這個 container 的指令及參數,所以如果建立的時候,並沒有開啟終端機與互動模式,執行完指令後,container 又結束了。
#### (6) 刪除 Container
透過 `docker ps -a` 可以列出所有建立過且沒被刪除的 container:
`docker rm` 刪除不需要的 container :
```sh
$ sudo docker rm 0f83f1728262
0f83f1728262
```
#### (7) Container 內建立額外的掛載點
在 container 建立時,可以再建自訂的掛載點:
```sh
$ docker run -t -i -v /myData centos:centos6 bash
```
*[進入 container...]*
```sh
[root@20d24e944789 /]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
rootfs 19G 459M 17G 3% /
...
/dev/sda1 19G 459M 17G 3% /myData
...
```
- -v 在 container 內的掛載點
#### (8) 共享主機與 Container 資料
(這個部分可以等到 **下載 Image** 再回頭來看)
Docker 也提供了可以與主機目錄共享的資料的功能,這在開發的時候蠻好用的,只要把專案目錄掛載到 container 內,就能直接在 container 測試、執行。
我們將主機上的 */home/aming/Docker/tutorial/* 目錄掛到 container 內的 */app* 目錄:
```sh
$ sudo docker run -t -i -v \
> /home/aming/Docker/tutorial/:/app \
> tutum/apache-php bash
```
- -v *[HOST_DIR]:[CONTAINER_DIR]* 將 host OS 上的目錄掛載到 container 內的掛載點
![共享主機與 Container 資料](http://www.openfoundry.org/images/141209/host_os_container_volume_cc.png "host_os_container_volume_cc.png")
----------
## 二、管理 Docker Image
**建立一個新的 Container** 內有提到,使用 `docker run` 建立新的 container 時,如果 Docker 發現沒有符合的 image 預設會去 Docker Hub 下載,那我們該如何知道目前有哪些可用的 images ?
`docker images` 可以列出主機內已經存在的 image:
```
$ sudo docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
centos centos6 70441cac1ed5 3 weeks ago 215.8 M
```
可以看到前面所提到的 image 的「repo 名稱」、「tag 名稱」等資訊。
### 1. 搜尋 Images
搜尋 *php* 關鍵字:
```sh
$ sudo docker search php
```
![docker seach php result](http://www.openfoundry.org/images/141209/docker_search_php.png "docker_search_php.png")
### 2. 下載 Image
我們下載搜尋到的 *tutum/apache-php* :
```sh
$ sudo docker pull tutum/apache-php
Pulling repository tutum/apache-php
...
```
想知道目前主機上有哪些 images 可以使用 `docker images` ,會列出主機內所有的 image:
```sh
$ sudo docker images
```
![enter image description here](http://www.openfoundry.org/images/141209/docker_images_after_pull.png "docker_images_after_pull.png")
### 3. 製作新的 Image
把剛才下載下來的 tutum/apache-php 已經有 Apache 及 PHP 環境,直接再利用這個 image,安裝 PHPUnit,製作成新的 image:
開啟一個新的 Container:
```sh
$ sudo docker run -t -i tutum/apache-php bash
```
*[進入 container...]*
Container 內 PHPUnit 安裝(示範用):
```sh
root@aeeb1980c96e:/app# apt-get update
root@aeeb1980c96e:/app# apt-get install wget php5-xdebug
root@aeeb1980c96e:/app# cd /usr/local/bin ; \
> wget https://phar.phpunit.de/phpunit.phar
root@aeeb1980c96e:/usr/local/bin# chmod +x phpunit.phar
root@aeeb1980c96e:/usr/local/bin# mv phpunit.phar \
> phpunit
root@aeeb1980c96e:/usr/local/bin# exit
```
*[離開 container...]*
目前,我們已經建立一個新的 container,container ID 為 *aeeb1980c96e* 。
使用 `docker commit` 將 container 製作成新的 image:
```sh
$ sudo docker commit -m="Add PHPUnit and xdebug" \
> -a="Huang Yi-Ming" aeeb1980c96e \
> ymhuang0808/phpunit-testing:php5.5.9
```
```sh
$ sudo docker images
```
![製作新的 image](http://www.openfoundry.org/images/141209/docke_images_commit.png "docke_images_commit.png")
在 container 內建立好需要的環境後,把修改的 container 建立成一個新 image 檔案,這個 image 已經有增加 PHPUnit 測試環境。
- `-m`:製作這個 image 的訊息
- `-a`:image 的作者
- *aeeb1980c96e*:則為上面有提到的 container ID
- *ymhuang0808/phpunit-testing*:repo 名稱,通常斜線( / )前面為在 Docker Hub 的帳號名稱*(前面部分有註冊 Docker Hub 帳號)*,後面則是 repo 名稱
- *php5.5.9*:tag 名稱,因為 repo 內可能會有不版本的 image ,就可以利用 tag 來區分
### 4. 上傳至 Docker Hub
我們做了一個新的 image 後,可以上傳到 Docker Hub 或私有的 registry 將 image 分享出去。
首先,我們需要到 Docker Hub 網站建立一個自己的 repo:
1. 點選「Add Repository」,選擇「Respository」
![點選新增 repo](http://www.openfoundry.org/images/141209/View_Public_Profile___Docker_Hub_Registry_-_Repositories_of_Docker_Images.png "View_Public_Profile___Docker_Hub_Registry_-_Repositories_of_Docker_Images.png")
2. 填寫 Repo 名稱(注意要小寫)與描述,接著點選「Add Repository」
![填寫 repo 資訊](http://www.openfoundry.org/images/141209/Add_Repository___Docker_Hub_Registry_-_Repositories_of_Docker_Images.png "Add_Repository___Docker_Hub_Registry_-_Repositories_of_Docker_Images.png")
3. 成功在 Docker Hub 上建立 repo
![Repo 頁面](http://www.openfoundry.org/images/141209/ymhuang0808_phpunit-testing_Repository___Docker_Hub_Registry_-_Repositories_of_Docker_Images.png "Successfully create Docker Hub repo")
在 Docker Hub 建立好 repo 後,就可以將 image 使用 `docker push` 上傳至 Docker Hub:
```sh
$ sudo docker push ymhuang0808/phpunit-testing
```
```
The push refers to a repository [ymhuang0808/phpunit-testing] (len: 1)
Sending image list
Pushing repository ymhuang0808/phpunit-testing (1 tags)
511136ea3c5a: Image already pushed, skipping
...
Pushing tag for rev [be964598c221] on {https://cdn-registry-1.docker.io/v1/repositories/ymhuang0808/phpunit-testing/tags/php5.5.9}
```
### 5. 移除 Image
```sh
$ sudo docker rmi \
> ymhuang0808/phpunit-testing:php5.5.9
```
如果無法刪除可能是有 container 使用了這個 image ,所以要先用 `docker rm` 移除使用的 container,才能順利移除 image。
----------
## 三、撰寫 Dockerfile
在上面了解到能自己製作 image ,並且透過 Docker 分享出去。
除了可以利用做好的 image 方便建立一個新的 container 外,也可以撰寫好 Dockerfile 來建立 image 的腳本檔案,再使用 `docker build` 就能幫我們建立一個 image,一樣可以上傳到 Docker Hub 分享出去!
下面要示範如何使用 Dockerfile 來自動建立 image。跟上面一樣,我們利用 *tutum/apache-php* 來建 PHPUnit 的環境。
### 1. 建立目錄與 Dockerfile
```sh
$ mkdir ~/dockerfile-demo && cd ~/dockerfile-demo
$ touch Dockerfile
```
### 2. 編輯 Dockerfile
```sh
$ vi Dockerfile
```
加入以下內容:
```
FROM tutum/apache-php:latest
MAINTAINER Huang AMing <ymhuang@citi.sinica.edu.tw>
RUN sed -i 's/archive.ubuntu.com/free.nchc.org.tw/g' \
/etc/apt/sources.list
RUN apt-get update \
&& apt-get install -y php5-xdebug
ADD https://phar.phpunit.de/phpunit.phar /usr/local/bin/
RUN cd /usr/local/bin \
&& chmod +x phpunit.phar \
&& mv phpunit.phar phpunit
```
- `FROM `:以什麼 image 為基底
- `MAINTAINER`:維護 image 的人
- `RUN`:在 image 內執行的指令
- `ADD`:將本機的檔案或遠端的檔案加入到 image 內的目錄,如果是壓縮檔會自動解壓縮。想將本機檔案或目錄複製到 image 可以使用 `COPY`
### 3. 透過 Dockerfile 建立 Image
Dockerfile 就像一個腳本檔案,用 `docker build` 會根據 Dockerfile 內容來建立新的 image:
```sh
$ sudo docker build \
> -t="ymhuang0808/phpunit-testing:php5.5.9" .
```
```
Sending build context to Docker daemon 2.56 kB
Sending build context to Docker daemon
Step 0 : FROM tutum/apache-php:latest
---> 7e6d00854917
Step 1 : MAINTAINER Huang AMing <ymhuang@citi.sinica.edu.tw>
---> Running in 22412a8891e1
...
Successfully built 5f466619af2d
```
- `-t`:repo 名稱加上 tag ,以冒號( : )區隔
- . 依據當下目錄下的`Dockerfile`
參考資料
---------
- Docker Documentation http://docs.docker.com/
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment
You can’t perform that action at this time.