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用了Docker，妈妈再也不担心我的软件安装了 - 基础篇

生信宝典 · 公众号 · 生物 · 2017-06-19 06:04

正文

Docker能做什么

The key benefit of Docker is that it allows users to package an application with all of its dependencies into a standardized unit for software development.

提供一个虚拟的操作平台，供我们安装依赖不同版本系统的工具软件。
提供一个即时可用的应用软件或者流程的镜像，开发者把软件部署到系统镜像中，使用者可以直接下载下来使用，省去了个人安装软件的烦恼。
提供一个系统资源分配手段，给不同用户的程序分配独立的计算资源。

Docker的几个基本概念

镜像 (Images): 可以认为是超级轻量级的虚拟机的快照。镜像会有自己的唯一ID，名字和标签，比如 ubuntu:latest , django:1.6 等。通常都是在已有的镜像（多数是Linux操作系统的镜像）的基础上构建自己的具有新功能的镜像。
容器 (Containers): 可以认为是超级轻量级的虚拟机，是镜像运行起来所处的可读写的状态。容器里面可以安装、运行程序，还可以把安装好的程序存储起来获得新的镜像。

与虚拟机很大的不同在于，一个容器通常只运行一个程序。在Docker中，应用程序和数据文件是分开的，因此可以在不影响数据的情况下快速升级代码或系统。
数据卷 (Volumes): 永久保存数据的磁盘空间。 Docker允许用户定义哪一部分是应用程序，哪一步分是数据，并且把他们分隔开。这就保证了在Docker中容器的生命周期是短暂的，而数据的存储是永恒的。

数据卷存储在运行Docker的宿主机上，对每个容器来说是特有的。我们可以启动同一个镜像来产生多个容器，并且分别给他们分配一个数据卷。

数据卷也可用于在不同的容器间共享数据。具体参见http://blog.genesino.com/2016/09/docker-lamp/
联通 (Links): 容器启动后会分配有一个私有IP，其它容器可以通过这个IP地址与这个容器通讯。

假如有个正在运行的数据库容器 (dbapp)，那么我们可以在网络服务器容器 (webserver)中通过指定端口连接dbapp与数据库容器通讯。

安装和配置

Centos 6.5 安装Docker


#添加epel的源
su -c 'rpm -Uvh  http://download.fedoraproject.org/pub/epel/6/i386/epel-release-6-8.noarch.rpm'
yum update

# 安装Docker
yum install docker-io

# 启动Docker服务
service docker start
# 关闭Docker服务
service docker stop

# 设置Docker开机启动
/sbin/chkconfig --add docker
/sbin/chkconfig docker on

其他新版操作系统的安装可以直接使用系统自带的 yum 或 apt 工具，启动和配置如上。
```
apt-get install docker.io
```

Docker用户权限

默认情况下，Docker命令的运行需要根用户权限。一个解决办法是把用户加入 docker 用户组，原因是Docker能够将 /run/docker.socket 的文件权限设为 660 、用户组设为 docker 。当把用户加入到 docker 用户组后，就无需使用 sudo 或 su 命令切换获取根用户权限。check here

###以下操作都是在根用户下进行的

###增加一个用户组docker
# groupadd docker
###把用户${USER}加入docker用户组
# usermod -aG docker ${USER}
###重启docker服务(可不执行)
# service docker restart
###新窗口登录${USER}

但通常只应把信任的用户加入docker用户组因为docker用户组的权限相当于root。

如果打算只允许用户访问一个特定的容器，可以写一个简单脚本

# cat /bin/docker_container1
#!/bin/sh
docker run -ti --rm container_name /bin/sh

脚本完成后，配置sudoers

# grep username /etc/sudoers
username   ALL=(ALL)  NOPASSWD: /bin/docker_container1

更多权限设置见http://dockone.io/article/589

Docker试用

查看本地Docker的信息 docker info
运行Docker需要有一个镜像和容器。镜像是容器的只读版本，最基础的镜像是一个操作系统，是运行其他命令的基础。因此我们需要先获取一个操作系统镜像，通常使用Ubuntu系统, CentOS系统和 Alpine (只有5M)。我们也可以根据所要运行软件的需要，来获取不同的操作系统，方便软件的安装。

搜索镜像 docker search ubuntu ; 镜像的名字通常由 用户名/镜像名 构成, 无用户名的为官方认证镜像。

root@server:~# docker search ubuntu
NAME              DESCRIPTION      STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
ubuntu            Ubuntu is ...    4595      [OK]       
ubuntu-upstart    Upstart is...     66       [OK]
jordi/ubuntu      Ubuntu bas...     1                    [OK]

获取镜像

docker pull ubuntu 获取镜像的最新版本(不指定版本号即为latest)
docker pull ubuntu:14.04 获取指定版本的镜像；14.04为镜像的版本号(又称 TAG )。

查看本机Docker中存在的镜像 docker images

REPOSITORY   TAG      IMAGE ID       CREATED      VIRTUAL SIZE
ubuntu       latest   37b164bb431e   4 days ago   126.6 MB

获得了镜像之后，我们需要运行镜像；运行起来的镜像就是容器，是可读写的。我们可以在容器中安装软件、运行命令，就如在正常的操作系统中一样。

在容器中运行单个命令或程序, 通常加 --rm 参数，容器运行结束之后就自动删除。如果我们想保留容器的修改，则不能加 --rm 参数。
```
docker run --rm ubuntu echo "Hello from docker"
Hello from docker
```
交互式运行容器 docker run -it ubuntu , 这时可以发现终端的用户名变了
```
root@server:~# docker run -it ubuntu
root@57cb695e904f:/# ls
bin   dev  home  lib64  mnt  proc  run   srv  tmp  var
boot  etc  lib   media  opt  root  sbin  sys  usr
root@57cb695e904f:/#
```
docker run --help 可以查看这个命令的参数。
在容器中部署软件，安装 build-essential 和 r-base ; build-essential 是编译软件包的基础，提供需要的编译器、头文件和库文件。 r-base 是编译R语言程序包的基础。
```
apt-get update
#apt-get install -y build-essential r-base
apt-get install toliet
```
这一步我们可以安装任意的软件，测试时可以选择小一点的软件包。最开始时选择了安装 build-essential , 只是为了学习，到后来发现安装这个并没有什么用，也不方便测试。为了简单起见，可以尝试安装 Apache 。在本文后面有个简单的测试 Apache 安装的例子。
运行 docker commit -m 'Add build-essential r-base' -a ct5869 8aca49b869be ct5869/ubuntu-dev:v1'' 。
测试运行新的镜像 docker run --rm -it username/ubuntu-dev:v1 。
挂载宿主机硬盘在容器内部操作, 通过 -v 参数，路径都为绝对路径， docker run --rm -v /host_absolute_dir:/container_absolute_dir username/ubuntu-dev:v1 echo 'test' >/container_absolute_dir/test_file 这样，就相当于把host机目录 /host_absolute_dir 链接为docker容器路径 /container_absolute_dir 。
如果只是自己用，到现在就可以结束了，我们可以在镜像里面继续更多的操作了。
另外我们还可以运用 导出 和 导入 来迁移镜像

导出镜像： docker export image_id >ubuntu-dev.v1.tar
导入镜像： cat ubuntu-dev.v1.tar | docker import - username/ubuntu-dev:v1

如果我们想把镜像分发给别人使用，就需要把镜像传到镜像仓库比如Docker Hub。我们需要现在Docker hub注册，用注册的用户名替换掉前文提到的 username 。
注册成功之后，在本地服务器尝试登录，用以把登录信息存储在本地，方便后续使用。运行 docker login ，按提示输入用户名、密码和邮件。登录成功会返回 Login Succeeded .
运行 docker push username/ubuntu-dev:v1 把准备好的镜像上传；等待片刻，完成上传。这时就可以再Docker hub上看到上传的镜像了。
其它用户可以使用 docker pull username/ubuntu-dev:v1 来获取安装好编译环境的ubuntu系统了。

Docker系统基本操作

当一个容器不再使用时，运行 docker rm container_id 移除容器，以节省空间。这不会对镜像造成影响。
当一个容器不再使用时，运行 docker rm -v container_id 移除容器及其挂载卷，以节省空间。这不会对镜像造成影响。
批量删除退出的容器 docker rm -v $(docker ps -a -q -f status=exited) 。
对于只需要单次运行的容器，比如执行一个命令等，则只需要在 docker run 时添加 --rm 参数就好。这样容器运行结束后会自动删除。
运行 docker rmi username/ubuntu-dev:v1 移除镜像。
运行 docker tag 26d99f722dca username/ubuntu-dev:v0 修改镜像的名字。
运行 docker run -d --name=container_name username/ubuntu-dev:v1 指定运行的container的名字。
运行 docker run --rm -ti -v /host_abs_dir:/container_abs_dir:ro username/ubuntu-dev:v1 挂载只读目录。
运行 docker stop containde_id/container_name 停止镜像。
运行 docker rm $(docker ps -a -q) 和 docker rmi $(docker images -q) 移除全部镜像。 BE CAREFULL
查看Docker镜像的创建历史 docker history image_name