Docker+K8s基础(重要知识点总结)

一、Docker的核心

1，Docker引擎

• 定义
  基于单主机运行的守护进程

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• 作用
  创建和管理容器

2，Docker基础命令

docker ps
列出所有运行中的容器

docker ps -a
列出所有容器

docker run
前端启动运行容器

docker run -d
后台启动运行容器

docker stop
发送SIGTERM到容器，一定时间内没有停止，则会再送SIGKILL信号

docker skill
发送SIGKILL信号到容器

docker restart
重启容器

docker rm
移除容器

docker rm $(docker ps -a -q)
删除所有处于停止中的容器

docker build
构建一个新镜像

docker images
列出所有的镜像

docker rmi
移除镜像
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3，单个容器运行多个服务进程

使用Supervisor来监控并运行

Supervisor：用来控制多个进程的普通程序

4，多个容器运行多个服务进程

通过设置 --link 选项将容器连接在一起

5，备份在容器中运行的数据库

• 方式一 进入容器执行数据库备份命令

• 方式二 通过设置 -v 选项将宿主机和容器中的卷绑定

6，在宿主机和容器之间共享数据

通过设置 -v 选项将宿主机的卷挂载到容器中

7，在容器之间共享数据

通过设置 -v 选项创建一个称为数据容器的容器

8，对容器进行数据复制

使用 docker cp 命令将文件从正在运行的容器复制到 Docker 主机

二、Docker网络

1，查看容器的IP地址

• 方式一
  docker inspect命令并指定一个Go模板格式

docker inspect --format '{{ .NetworkSettings.IPAddress }}' flask
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• 方式二
  docker exec 命令在容器内部执行命令

docker exec -ti flask ip add | grep global
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• 方式三
  查看容器内的 /etc/hosts 文件

docker exec -ti flask cat /etc/hosts | grep flask
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• 方式四
  进入容器中的 shell，输入标准的 Linux 命令

docker exec -ti flask bash || cat /etc/hosts
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2，将容器端口暴露到主机上

• 方式一
  docker run 命令的 -P 选项将容器内的端口动态绑定到宿主机上

docker run -d -p 5000 --name foobar flask
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• 方式二
  创建镜像时，在Dockerfile 中添加 EXPOSE 5000

docker run -d -P flask
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3， 单主机容器间通信

• 单台 Docker 主机网络拓扑图
  

4，多主机容器间通信

多主机环构建一个通用路由封装（Generic Routing Encapsulation，GRE）来对 IPv4 通信进行封装，并为容器之间互连提供基于容器私有地址的路由

• 两台主机 GRE 隧道覆盖网络图
  

5，选择容器网络模式

docker run 命令的–net 选项

• 模式一
  主机模式
  实例

docker run -it --rm --net=host ubuntu:14.04 bash
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• 模式二
  无网络模式
  实例

docker run -it --rm --net=none ubuntu:14.04 bash
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• 模式三
  与其他容器共享网络的模式
  实例

docker run -ti --rm --net=container:cocky_galileo ubuntu:14.04 bash
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6，配置守护进程防火墙

启动 Docker 守护进程时通过 --ip-forward=false 和 --iptables=false 参数对 Docker的网络进行定制

7，IP转发设置

1. 启用

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
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2. 禁用

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
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三、Kubernetes

1，简称k8s

• 定义 它是一个编排系统

• 编排系统 将一组主机（也称为节点）视为一个统一、可编程、可靠的集群

2，三大核心对象

1．pod
2．service
3．replication controller

3，增强功能

1. 可靠的容器重启 Kubernetes 可以监视容器的运行状况，并在出现故障时重新启动容器

2. 自愈 如果一个节点失效了，Kubernetes 会自动将失效节点上的任务重新调度到健康的节点上

动态服务归属机制可以确保这些新启动的容器能被发现并使用

3. 高集群利用率 通过在一组通用的计算机上调度一组不同类型的工作负载，与静态的手动配置方式相比，用户可以大幅提高计算机的利用率

4. 组织和分组 Kubernetes 提供了一个灵活的标签（label）系统，让用户和其他系统可以以一组容器为单位来进行处理

Kubernetes 支持命名空间功能，让不同的用户或团队在集群中看到相互隔离的不同视图

5. 水平扩展和复制 扩展和负载平衡

6. 微服务友好 应用程序可以被分解成更易于开发、扩展和推导的更小单位。

Kubernetes 提供了服务发现以及与其他服务进行通信的方式

7. 简化运维 指定应用程序的运维团队（或者开发团队自己）可以专注于应用程序的运行，而不必去具体地管理各个节点

4，全新的概念

1．集群调度
选择一个节点来运行新容器，以优化集群的可靠性和利用率的过程

2．pod
必须将一组容器放置到同一个节点上，像一个团队一样工作

3．标签
添加到 pod 的元数据，用于对容器进行分组以进行监控和管理

4．replication controller
用于确保系统能进行水平扩展的代理（agent），也负责保证对 pod 进行可靠的管理

5．网络服务
一种用于在 pod 之间以及几组 pod 之间进行通信的方式，采用了动态配置的命名和网络代理

5，Kubernetes 架构

1．Kubernetes master 服务 提供了 API 来收集和展现群集的当前状态，并在节点之间分配 pod

2．主节点存储 所有的持久化状态都保存在 etcd 中

3．kubelet 这个代理（agent）运行在每个节点之上，负责控制 Docker，向 master
报告自己的状态，以及配置节点级别的资源（比如远程磁盘存储）

4． proxy 这个代理（proxy）运行于每个节点之上（也能在其他地方运行），为本地容器提供了一个单一的网络接口，以连接到一组 pod

5．Kubernetes service 用于集群内容器之间的通信

用于将外部流量转发到一组 pod

6，创建一个多节点的Kubernetes集群

1．安装 Vagrant和 VirtualBox

2．设置环境变量：KUBERNETES_PROVIDER (该变量表明你将要使用Vagrant)

3．设置环境变量：NUM_MINIONS [该变量用来设置集群中要启动的节点的数量(除master 节点之外的节点数量)]

4．使用由 Kubernetes 社区提供的安装脚本

5．vagrant status 命令可以列出运行中的虚拟机

6． Kubernetes 集群创建成功并可以正常使用

7，在Kubernetes集群上启动容器

1．下载Kubernetes 客户端 kubectl

2．设置集群正确的 API 地址以及相应的身份验证信息

3．创建一个Json/Yaml 格式的 pod 定义文件

4．通过 kubectl 客户端将这个文件提交到 Kubernetes API server

5．当镜像下载完成之后，容器就会开始运行

8，通过标签查询和删除Kubernetes对象

• 打标签

方式一 使用标签（label）给你的对象（比如 pod）打上标签

实例 修改 pod 的 yaml 元数据描述部分，增加一个 foo=bar 的标签

方式二 通过 kubectl label 命令在运行时进行打标签

实例 kubectl label pods 2048 env=production

• 通过标签查询Kubernetes对象

通过 kubectl 命令的 --selector 参数列出具有指定标签的所有 pod

实例 kubectl get pods --selector=“foo=bar”

• 通过标签删除Kubernetes对象

通过指定标签选择器来删除你的 pod

实例 kubectl delete pod --selector=“foo=bar”

9，管理pod的副本数

使用 replication controller为 pod 指定希望的副本数

• 增加副本数
  使用 kubectl resize

实例

kubectl resize --replicas=4 rc rcgame
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10，一个pod中运行多个容器

在安装时通过环境变量进行配置， 即修改Json/Yaml 格式的 pod 定义文件