Docker

概述

参考：

• 官方文档，指南
• 官方文档，手册
• 官方文档，参考

Docker 是一个基于 Containerization(容器化) 的开放式平台，可以 开发、分享、运行应用程序。Docker 分为两个版本

• Docker-CE # 社区版
• Docker-EE # 商业版

Docker 为了解决 LXC 无法批量管理、复刻容器等问题应运而生，简化用户对容器的应用。Docker 是 Docker.inc 公司开源的一个基于 LXC 技术之上构建的 Container 引擎，不再使用模板技术，而是使用了 Docker Image 文件的方式来创建。Image 是放在统一的互联网仓库中，当需要使用 Container 的时候，直接 run 或者 creat 等即可从仓库中下载到该 Image，然后基于该 Image 再运行 Container。

Note：一开始，Docker 在 linux 上实现容器技术的后端使用的是 lxc，后来使用 runc 来代替。

Docker 架构

Docker 对使用者来讲是一个 C/S 模式的架构，Client 和 Server 使用 REST API 通过 UNIX Socket 或者网络进行通信。Compose 同样也可以作为客户端。

官方将这种架构称为 Docker Engine(引擎)，通常这个引擎具有：

• 一个 Server 进程 dockerd，长时间以 Daemon 形式运行
• 与 dockerd 通信的 API
• 一个 CLI 程序 docker

dockerd 是实现容器能力的核心，用来管理 Docker Objects(Docker 对象)，e.g. Docker Image、Docker Runtime、Docker Network、Docker Storage

运行逻辑概述

当利用 docker run 来创建容器时，Docker 在后台运行的标准操作包括：

1. 检查本地是否存在指定的镜像，不存在就从公有仓库下载
2. 利用镜像创建并启动一个容器
3. 分配一个文件系统，并在只读的镜像层外面挂在一层可读写层
4. 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去
5. 从地址池配置一个 ip 地址给容器
6. 执行用户指定的应用程序
7. 执行完毕后 Container 被终止
8. 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 pid 挂了，那么 docker 容器便会直接退出。
9. 如果不想让 Container 运行完程序就终止，那么需要让 PID 为 1 的程序始终运行，比如 nginx 使用 daemon off 选项，或者其余任何可以让程序运行在前台的方法

Docker 关联文件

Note：目录名中的 overlay2 指的是 docker 当前 Storage Driver 类型，使用不同的存储驱动，则目录名字也不同，如果我使用 aufs 驱动，那么目录名就会变为 aufs 由于 Docker 为 C/S 架构，所以 客户端与服务端分别有各自的配置

• 客户端就是 docker 程序，也可以称为 docker-cli、docker 命令行工具
• 服务端就是 dockerd 程序

dockerd 程序关联文件

/etc/docker/daemon.json # dockerd 服务运行时配置文件。该目录与文件需要自行创建，默认不存在，以 JSON 格式为守护程序设置任何配置选项。相见 Docker Configuration

/run/docker/ # container 的状态文件(state.json)、IO 文件 、netns 文件保存路径。

• ./containerd/ # container 的 IO 文件(init-stdin、init-stdout)保存路径。其内目录名为 ContainerID。
• ./netns/ # 网络名称空间保存路径。
• ./runtime-runc/moby/ # container 的运行时状态文件保存路径。其内目录名为 ContainerID。

/run/containerd/ # container 的 bundle 以及 containerd.sock 文件保存路径

• ./io.containerd.runtime.v1.linux/moby/ # 容器启动后生成的 bundle 文件保存路径，其内目录名为 ContainerID。

/var/lib/docker/ # Docker 管理的 网络、镜像、容器 等信息的保存路径。该路径为默认路径，可以通过配置修改。

• ./containers/ # 所有 container 的元数据保存路径(其中包括容器日志文件、容器运行配置等)。其内目录名为 ContainerID
• ./image/overlay2/ # docker images 以及 所有 layers 的元数据保存路径。
  • ./imagedb/ # images 的元数据保存路径
    • ./content/sha256/ # 所有 images 的 Image Configuration 文件保存路径。其内文件名为 ImageID。
    • ./metadata/sha256/ # 所有 images 的 创建时间、更新时间、父镜像的 Image Configuration 文件名 等信息保存路径，其内目录名为 ImageID。
      • 注意：好像只有自己在本地构建的镜像才会在该目录中记录。
  • ./layerdb # 所有 layers 的元数据保存路径。
    • ./mounts/ # container layers 元数据保存路径，其内目录名为 ContainerID。容器创建完后，该容器的可读写层的元数据保存在此。包括可读写层父层的 chainID、可读写层的 cacheID(目录内的 mount-id 文件内容就是 cacheID)。
    • ./sha256/ # images layers 元数据保存路径，其内目录名为 chainID。包括 layer 的 cacheID
• ./overlay2/ # 所有 layers 的数据保存路径，其内目录名为 cacheID。docker run 的时候，是通过该目录中镜像层来启动的。创建容器后生成的可写层，也会保存在该目录，直到容器被删除。
• ./volumes/ # docker 创建的 volume 信息保存在该目录，如果是自动自动创建的 volume 则名为一串随机数

docker 程序关联文件

~/.docker/ # docker 运行时数据文件保存路径

• ./config.json # docker login 后的信息都保存在此处，用户名和密码通过 base64 格式保存在其中。
• ./cli-plugins/ # docker 命令行工具插件的保存路径。

Docker 部署

Docker 部署

Docker 日志介绍

容器日志指的是每个容器打到 stdout 和 stderr 的日志，而不是容器内部的日志文件。docker 管理所有容器打到 stdout 和 stderr 的日志，其他来源的日志不归 docker 管理。我们通过 docker logs 命令查看容器日志都是读取容器打到 stdout 和 stderr 的日志。

基于日志驱动（loging driver）的日志管理机制

Docker 提供了一套通用、灵活的日志管理机制，Docker 将所有容器打到 stdout 和 stderr 的日志都统一通过日志驱动重定向到某个地方。

Docker 支持的日志驱动有很多，比如 local、json-file、syslog、journald 等等，类似插件一样，不同的日志驱动可以将日志重定向到不同的地方，这体现了 Docker 日志管理的灵活性，以热插拔的方式实现日志不同目的地的输出。

Dokcer 默认的日志日志驱动是 json-file，该驱动将将来自容器的 stdout 和 stderr 日志都统一以 json 的形式存储到本地磁盘。日志存储路径格式为：/var/lib/docker/containers/<容器 id>/<容器 id>-json.log。所以可以看出在 json-file 日志驱动下，Docker 将所有容器日志都统一重定向到了 /var/lib/docker/containers/ 目录下，这为日志收集提供了很大的便利。

注意：只有日志驱动为：local、json-file 或者 journald 时，docker logs 命令才能查看到容器打到 stdout/stderr 的日志。

下面为官方支持的日志驱动列表：

Docker 日志驱动（loging driver）配置

上面我们已经知道 Docker 支持多种日志驱动类型，我们可以修改默认的日志驱动配置。日志驱动可以全局配置，也可以给特定容器配置。

• 查看 Docker 当前的日志驱动配置

docker info |grep "Logging Driver"

• 查看单个容器的设置的日志驱动

docker inspect  -f '{{.HostConfig.LogConfig.Type}}' 容器id

• Docker 日志驱动全局配置，全局配置意味所有容器都生效，编辑 /etc/docker/daemon.json 文件（如果文件不存在新建一个），添加日志驱动配置。示例：配置 Docker 引擎日志驱动为 syslog

{
  "log-driver": "syslog"
}

• 给特定容器配置日志驱动，在启动容器时指定日志驱动 –log-driver 参数。示例：启动 nginx 容器，日志驱动指定为 journald

docker  run --name nginx -d --log-driver journald nginx

Docker 默认的日志驱动 json-file

json-file 日志驱动记录所有容器的 STOUT/STDERR 的输出 ，用 JSON 的格式写到文件中，每一条 json 日志中默认包含 log, stream, time 三个字段，示例日志如下：文件路径为： /var/lib/docker/containers/40f1851f5eb9e684f0b0db216ea19542529e0a2a2e7d4d8e1d69f3591a573c39/40f1851f5eb9e684f0b0db216ea19542529e0a2a2e7d4d8e1d69f3591a573c39-json.log

 {"log":"14:C 25 Jul 2019 12:27:04.072 * DB saved on disk\n","stream":"stdout","time":"2019-07-25T12:27:04.072712524Z"}

那么打到磁盘的 json 文件该如何配置轮替，防止撑满磁盘呢？每种 Docker 日志驱动都有相应的配置项日志轮转，比如根据单个文件大小和日志文件数量配置轮转。json-file 日志驱动支持的配置选项如下：