docker kvm 物理机性能对比 docker kvm区别

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mob6454cc670f76 2023-09-05 10:08:57

文章标签 docker kvm 物理机性能对比 Docker-容器 docker centos mysql 文章分类 Docker 云计算

Docker 容器
一、什么是容器？(container)

Linux容器是与系统其他部分隔离开的一系列进程，从另一个系统镜像(文件系统)运行，并由该镜像提供支持进程所需的全部文件（环境文件）。

容器镜像包含了应用的所有依赖项，因而在从开发到测试再到生产的整个过程中，它都具有可移植性和一致性。
来源：https://www.redhat.com/zh/topics/containers/whats-a-linux-container

虚拟化使得许多操作系统可同时在单个系统上运行。
容器只能共享操作系统内核,将应用进程与系统其他部分,隔离开。

二、容器和虚拟化的区别
linux容器技术，容器虚拟化和kvm虚拟化的区别
kvm虚拟化：需要硬件的支持，需要模拟硬件，可以运行不同的操作系统，启动时间分钟级(开机启动流程)
容器虚拟化：不需要硬件的支持。不需要模拟硬件，共用宿主机的内核，启动时间秒级(没有开机启动流程)

总结：
（1）与宿主机使用同一个内核，性能损耗小；
（2）不需要指令级模拟；
（3）容器可以在CPU核心的本地运行指令，不需要任何专门的解释机制；
（4）避免了准虚拟化和系统调用替换中的复杂性；
（5）轻量级隔离，在隔离的同时还提供共享机制，以实现容器与宿主机的资源共享。

三、容器技术的发展过程：
3.1）:chroot技术，新建一个子系统
参考资料：https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-chroot/

3.2）：linux容器(lxc) linux container(namespaces 隔离环境及cgroups 硬件资源限制)

四、需要使用epel源
4.1 、安装epel源
yum install epel-release -y

4.2、编译epel源配置文件

vi  /etc/yum.repos.d/epel.repo
 [epel]
 name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch
 baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch
 #mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-7&arch=$basearch
 failovermethod=priority
 enabled=1
 gpgcheck=1
 gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7[epel-debuginfo]
 name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch - Debug
 baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch/debug
 #mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-debug-7&arch=$basearch
 failovermethod=priority
 enabled=0
 gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
 gpgcheck=1[epel-source]
 name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch - Source
 baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/SRPMS
 #mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-source-7&arch=$basearch
 failovermethod=priority
 enabled=0
 gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
 gpgcheck=1

4.3 、安装 lxc

yum install lxc-* -y
 yum install libcgroup* -y
 yum install bridge-utils.x86_64 -y

4.4 、桥接网卡

[root@controller ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 
 TYPE=Ethernet
 BOOTPROTO=none
 NAME=eth0
 DEVICE=eth0
 ONBOOT=yes
 BRIDGE=br0 [root@controller ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0 
 TYPE=Bridge
 BOOTPROTO=static
 NAME=br0
 DEVICE=br0
 ONBOOT=yes
 IPADDR=10.0.0.11
 NETMASK=255.255.255.0
 GATEWAY=10.0.0.254
 DNS1=223.5.5.5

4.5 、修改lxc默认配置

vi /etc/lxc/default.conf
         修改第2行为：lxc.network.link = br0

4.6、启动cgroup

systemctl start cgconfig.service

4.7、启动lxc

systemctl start lxc.service

4.8 、创建 lxc容器

方法1:
 lxc-create -t download -n centos6 -- --server mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/lxc-images -d centos -r 6 -a amd64
 方法2：
 lxc-create -t centos -n test

4.9 、为lxc容器设置root密码：

[root@controller ~]# chroot /var/lib/lxc/centos6/rootfs passwd
 Changing password for user root.
 New password: 
 BAD PASSWORD: it is too simplistic/systematic
 BAD PASSWORD: is too simple
 Retype new password: 
 passwd: all authentication tokens updated successfully.

4.10 、为容器指定ip和网关

vi /var/lib/lxc/centos7/config
 lxc.network.name = eth0
 lxc.network.ipv4 = 10.0.0.111/24
 lxc.network.ipv4.gateway = 10.0.0.254

4.11 、启动容器

lxc-start -n centos7

五、docker容器
Docker是通过内核虚拟化技术（namespaces及cgroups cpu、内存、磁盘io等）来提供容器的资源隔离与安全保障等。由于Docker通过操作系统层的虚拟化实现隔离，所以Docker容器在运行时，不需要类似虚拟机（VM）额外的操作系统开销，提高资源利用率。

namespace(资源隔离)
cgroup(硬件资源的限制)

docker的主要目标是"Build,Ship and Run any App,Angwhere",构建，运输，处处运行

构建：做一个docker镜像
运输：docker pull
运行：启动一个容器
每一个容器，他都有自己的根文件系统rootfs.

kvm解决了硬件和操作系统之间的依赖

docker 解决了软件和操作系统运行环境之间的依赖，能够让独立服务或应用程序在不同的环境中，得到相同的运行结果。

docker容器是一种轻量级、可移植、自包含的软件打包技术，使应用程序可以在几乎任何地方以相同的方式运行。

开发人员在自己笔记本上创建并测试好的容器，无需任何修改就能够在生产系统的虚拟机、物理服务器或公有云主机上运行。

5.1、docker的安装

wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
  sed -i 's#download.docker.com#mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce#g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
  yum install docker-ce -y

5.2 、docker的主要组成部分
docker是传统的 CS架构分为 docker client和 docker server,像mysql一样

命令：docker version
[root@controller ~]# docker version
Client:
Version:   17.12.0-ce
API version:   1.35
Go version:   go1.9.2
Git commit:   c97c6d6
Built:   Wed Dec 27 20:10:14 2017
OS/Arch:   linux/amd64

Server:
Engine:
Version:   17.12.0-ce
API version:   1.35 (minimum version 1.12)
Go version:   go1.9.2
Git commit:   c97c6d6
Built:   Wed Dec 27 20:12:46 2017
OS/Arch:   linux/amd64
Experimental:   false

docker info（如果要做监控）

###设置docker远程执行
 systemd详解：http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-part-two.html####在linux-node1：
 vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
 ExecStart=/usr/bin/dockerd -H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://10.0.0.11:2375
 systemctl daemon-reload
 systemctl restart docker.service
 ps -ef检查####在linux-node2：
 wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.reposed -i 's#download.docker.com#mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce#g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum install docker-ce -y
docker -H 10.0.0.11 info

docker 主要组件有：镜像、容器、仓库

启动容器必须需要一个镜像，仓库用来存储docker镜像

六、启动第一个容器

安装Nginx步骤：
官网下载Nginx源码包
创建Nginx用户
编译安装
修改配置文件，
启动

docker run -d -p 80:80 nginx

## 配置docker镜像加速
vi /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}

docker run -d -p 80:80 nginx
run（创建并运行一个容器）
-d 放在后台
-p 端口映射
nginx docker镜像的名字(如果找不到Nginx的镜像,就会从docker hub上下载)

七、docker的镜像管理
搜索镜像
docker search
选镜像的建议：
1，优先考虑官方
2，starts数量多

获取镜像
   docker pull（push）
   镜像加速器：阿里云加速器，daocloud加速器，中科大加速器，Docker 中国官方镜像加速：https://registry.docker-cn.com

   docker pull centos:6.8（没有指定版本，默认会下载最新版）

##配置docker镜像加速
vi /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}

第三方docker镜像仓库，使用方法：
docker pull index.tenxcloud.com/tenxcloud/httpd:latest

查看镜像
   docker images
导出镜像
   docker save 例子：docker image save centos > docker-centos7.4.tar.gz

删除镜像
   docker rmi 例子：docker image rm centos:latest
导入镜像
   docker load 例子：docker image load -i docker-centos7.4.tar.gz


八、docker的容器管理：
docker run -d -p 80:80 nginx
run（创建并运行一个容器）
-d 放在后台
-p 端口映射
-v 源地址(宿主机):目标地址(容器)

nginx docker镜像的名字

docker run -it --name centos6 centos:6.8 /bin/sh
-it 分配交互式的终端
--name 指定容器的名字
/bin/sh覆盖容器的初始命令

启动容器
   docker run image_name
   docker run -it image_name CMD

   docker run ==== docker create + docker start

停止容器
   docker stop CONTAINER_ID
杀死容器
   docker kill container_name
查看容器列表
docker ps
   docker ps –a

删除容器
   docker rm
批量删除容器
docker rm -f `docker ps -a -q`

进入容器
***   docker exec （会分配一个新的终端tty）
       docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]

docker exec -it 容器id或容器名字 /bin/bash

   docker attach（使用同一个终端）
       docker attach [OPTIONS] CONTAINER

   nsenter(安装yum install -y util-linux)

docker run -d nginx:latest (没有指定初始命令,启动容器会使用镜像默认的命令)
docker run -it nginx:latest /bin/bash (指定了初始命令,启动容器会替换镜像默认的命令)

总结：docker容器内的第一个进程必须一直处于前台运行的状态（必须夯住），否则这个容器，就会处于退出状态！

九、docker容器的网络访问 NAT

指定映射(docker 会自动添加一条iptables规则来实现端口映射)

-p hostPort:containerPort
     -p ip:hostPort:containerPort 
     -p ip::containerPort(随机端口)
     -p hostPort:containerPort:udp
     -p 81:80 –p 443:443

随机映射
docker run -P （随机端口）

十、docker的数据卷管理
/usr/share/nginx/html

数据卷(文件或目录)
   -v dst（容器的目录）
   -v src（宿主机的目录）:dst（容器的目录）
数据卷容器
   --volumes-from 容器名或容器id

十一、手动将容器保存为镜像

11.1）：基于容器制作镜像
案例1

docker run -it -p 1022:22  centos:6.8  /bin/bash
 yum install openssh-server -y
 /etc/init.d/sshd start
 echo "123456"|passwd --stdin rootdocker commit 1d39b94c89b6 centos-ssh:v1
docker run -d -p 2022:22 centos-ssh:v1 /usr/sbin/sshd -D
docker commit 容器id或者容器的名字   新的镜像名字[:版本号可选]

案例2

docker run -it -p 1022:22 -p 80:80 centos:6.8 /bin/bash
 yum install httpd
 yum install openssh-server
 /etc/init.d/sshd startvi /init.sh
 #!/bin/bash
 /etc/init.d/httpd start
 /usr/sbin/sshd -Dchmod +x /init.sh

11.2）将容器提交为镜像
docker commit oldboy centos6-ssh-httpd:v1

11.3）测试镜像功能是否可用
docker run -d -p 2022:22 -p 81:80 centos-ssh-httpd:v1 /bin/bash /init.sh

十二、dockerfile自动构建docker镜像
dockerfile主要组成部分：
   基础镜像信息 FROM：centos:6.8
   制作镜像操作指令 RUN yum install openssh-server -y
   容器启动时执行指令 CMD ["/bin/bash"]
dockerfile常用指令：
   FROM 这个镜像的妈妈是谁？（指定基础镜像）
   LABEL 告诉别人，谁负责养它？（指定维护者信息，可以没有）
   RUN 你想让它干啥（在命令前面加上RUN即可）
   ADD 给它点创业资金（复制文件，会自动解压）
   WORKDIR 我是cd,今天刚化了妆（设置当前工作目录）
   VOLUME 给它一个存放行李的地方（设置卷，挂载主机目录）
   EXPOSE 它要打开的门是啥（指定对外的端口）(-P 随机端口)
   CMD 奔跑吧，兄弟！（指定容器启动后的要干的事情）（容易被替换）

使用ADD的时候,ADD init.sh /init.sh(init.sh文件必须放在Dockerfile同级目录下!!!)

dockerfile其他指令：
   COPY 复制文件（复制文件，不会自动解压）
   ENV 环境变量
   ENTRYPOINT 容器启动后执行的命令（无法被替换，启容器的时候指定的命令，会被当成参数）

十三、容器间的互联（--link 是单方向的！！！）

docker run -d -p 80:80 nginx
     docker run -it --link nginx:web01 qstack/centos-ssh /bin/bash
     ping web01     使用docker运行zabbix-server
 docker run --name mysql-server -t \
       -e MYSQL_DATABASE="zabbix" \
       -e MYSQL_USER="zabbix" \
       -e MYSQL_PASSWORD="zabbix_pwd" \
       -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="root_pwd" \
       -d mysql:5.7 \
       --character-set-server=utf8 --collation-server=utf8_bindocker run --name zabbix-java-gateway -t \
       -d zabbix/zabbix-java-gateway:latestdocker run --name zabbix-server-mysql -t \
       -e DB_SERVER_HOST="mysql-server" \
       -e MYSQL_DATABASE="zabbix" \
       -e MYSQL_USER="zabbix" \
       -e MYSQL_PASSWORD="zabbix_pwd" \
       -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="root_pwd" \
       -e ZBX_JAVAGATEWAY="zabbix-java-gateway" \
       --link mysql-server:mysql \
       --link zabbix-java-gateway:zabbix-java-gateway \
       -p 10051:10051 \
       -d zabbix/zabbix-server-mysql:latestdocker run --name zabbix-web-nginx-mysql -t \
       -e DB_SERVER_HOST="mysql-server" \
       -e MYSQL_DATABASE="zabbix" \
       -e MYSQL_USER="zabbix" \
       -e MYSQL_PASSWORD="zabbix_pwd" \
       -e MYSQL_ROOT_PASSWORD="root_pwd" \
       --link mysql-server:mysql \
       --link zabbix-server-mysql:zabbix-server \
       -p 80:80 \
       -d zabbix/zabbix-web-nginx-mysql:latest

十四、docker registry

##普通的registry
 docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry -v /opt/myregistry:/var/lib/registry  registrydocker push index.tenxcloud.com/google_containers/busybox
 1：10.0.0.11:5000/centos6-sshd:v3(手动给它打tag)
 2：vi /etc/docker/daemon.json
 {
   "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],
   "insecure-registries": ["10.0.0.11:5000"],
 }
 systemctl restart docker
 3.docker push 10.0.0.11:5000/centos6-sshd:v3 ##http带basic认证的registry
 yum install httpd-tools -y
 mkdir /opt/registry-var/auth/ -p
 htpasswd  -Bbn oldboy 123456  >> /opt/registry-var/auth/htpasswddocker run -d -p 5000:5000 -v /opt/registry-var/auth/:/auth/ -v /opt/myregistry:/var/lib/registry -e "REGISTRY_AUTH=htpasswd" -e "REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_REALM=Registry Realm" -e "REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_PATH=/auth/htpasswd" registry

十五、docker-compose(单机版的容器编排工具)

yum install -y python2-pip（需要epel源）
 pip install docker-compose cd my_wordpress/
 vi docker-compose.yml
 version: '3'services:
    db:
      image: mysql:5.7
      volumes:
        - /oldboy:/var/lib/mysql
      restart: always
      environment:
        MYSQL_ROOT_PASSWORD: somewordpress
        MYSQL_DATABASE: wordpress
        MYSQL_USER: wordpress
        MYSQL_PASSWORD: wordpress   wordpress:
      depends_on:
        - db
      image: wordpress:latest
      ports:
        - "80"
      restart: always
      environment:
        WORDPRESS_DB_HOST: db:3306
        WORDPRESS_DB_USER: wordpress
        WORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpress
         #启动
 docker-compose up
 #后台启动
 docker-compose up -d

十六、重启docker服务，容器全部退出的解决办法

方法一：docker run  --restart=always
方法二："live-restore": true
 docker server配置文件/etc/docker/daemon.json参考
 {
  "registry-mirrors": ["http://b7a9017d.m.daocloud.io"],
  "insecure-registries":["10.0.0.11:5000"],
  "live-restore": true
 }

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