每天5分钟玩转Docker容器技术

　　Docker和容器技术是当下*火的IT技术，无论是互联网还是传统企业都在研究和实践如何用容器构建自己的 IT 基础设施。学习本书能够让读者少走弯路，系统地学习、掌握和实践 Docker 和容器技术。本书共分为三部分。第一部分介绍容器技术生态环境。第二部分是容器核心知识，包括架构、镜像、容器、网络和存储。第三部分是容器进阶知识，包括多主机管理、跨主机网络方案、监控、日志管理和数据管理。读者在学习的过程中，可以跟着教程进行操作，在实践中掌握 Docker 容器技术的核心技能。在之后的工作中，可以将本教程作为参考书，按需查找相关知识点。本书主要面向微服务软件开发人员，以及 IT 实施和运维工程师等相关人员，也适合高等院校和培训学校相关专业的师生教学参考。

　　CloudMan，十多年 IT 从业经验，就职于国际知名 IT 企业，从事 IT 基础设施实施服务，项目涉及服务器、存储、网络、虚拟化、云技术等各个方面。CloudMan 对新技术长期保持浓厚的兴趣和学习热情，十几年来一直专注 IT 技术领域的钻研与实践。

目 录
第一篇 启 程
第1章 鸟瞰容器生态系统 3
1.1 容器生态系统 3
1.2 本教程覆盖的知识范围 10
1.3 准备实验环境 10
1.3.1 环境选择 10
1.3.2 安装 Docker 10
1.4 运行第一个容器 11
1.5 小结 12
第二篇 容器技术
第2章 容器核心知识概述 15
2.1 What —— 什么是容器 15
2.2 Why —— 为什么需要容器 16
2.2.1 容器解决的问题 16
2.2.2 Docker 的特性 20
2.2.3 容器的优势 20
2.3 How —— 容器是如何工作的 21
2.4 小结 24
第3章 Docker 镜像 26
3.1 镜像的内部结构 26
3.1.1 hello-world —— 最小的镜像 26
3.1.2 base 镜像 27
3.1.3 镜像的分层结构 30
3.2 构建镜像 32
3.2.1 docker commit 32
3.2.2 Dockerfile 34
3.3 RUN vs CMD vs ENTRYPOINT 42
3.3.1 Shell 和 Exec 格式 42
3.3.2 RUN 44
3.3.3 CMD 44
3.3.4 ENTRYPOINT 45
3.3.5 最佳实践 46
3.4 分发镜像 46
3.4.1 为镜像命名 46
3.4.2 使用公共 Registry 49
3.4.3 搭建本地 Registry 51
3.5 小结 52
第4章 Docker 容器 55
4.1 运行容器 55
4.1.1 让容器长期运行 56
4.1.2 两种进入容器的方法 57
4.1.3 运行容器的最佳实践 59
4.1.4 容器运行小结 59
4.2 stop/start/restart 容器 60
4.3 pause / unpause 容器 61
4.4 删除容器 61
4.5 State Machine 62
4.6 资源限制 65
4.6.1 内存限额 65
4.6.2 CPU 限额 66
4.6.3 Block IO 带宽限额 68
4.7 实现容器的底层技术 69
4.7.1 cgroup 70
4.7.2 namespace 70
4.8 小结 72
第5章 Docker 网络 74
5.1 none 网络 74
5.2 host 网络 75
5.3 bridge 网络 76
5.4 user-defined 网络 78
5.5 容器间通信 84
5.5.1 IP通信 84
5.5.2 Docker DNS Server 85
5.5.3 joined 容器 85
5.6 将容器与外部世界连接 87
5.6.1 容器访问外部世界 87
5.6.2 外部世界访问容器 90
5.7 小结 91
第6章 Docker 存储 92
6.1 storage driver 92
6.2 Data Volume 94
6.2.1 bind mount 94
6.2.2 docker managed volume 96
6.3 数据共享 99
6.3.1 容器与 host 共享数据 99
6.3.2 容器之间共享数据 99
6.4 volume container 100
6.5 data-packed volume container 102
6.6 Data Volume 生命周期管理 103
6.6.1 备份 104
6.6.2 恢复 104
6.6.3 迁移 104
6.6.4 销毁 104
6.7 小结 105
第三篇 容器进阶知识
第7章 多主机管理 109
7.1 实验环境描述 110
7.2 安装 Docker Machine 111
7.3 创建 Machine 112
7.4 管理Machine 114
第8章 容器网络 117
8.1 libnetwork & CNM 117
8.2 overlay 119
8.2.1 实验环境描述 120
8.2.2 创建overlay网络 121
8.2.3 在overlay中运行容器 122
8.2.4 overlay 网络连通性 124
8.2.5 overlay 网络隔离 126
8.2.6 overlay IPAM 127
8.3 macvlan 127
8.3.1 准备实验环境 127
8.3.2 创建 macvlan 网络 128
8.3.3 macvlan 网络结构分析 130
8.3.4 用 sub-interface 实现多 macvlan 网络 131
8.3.5 macvlan 网络间的隔离和连通 132
8.4 flannel 136
8.4.1 实验环境描述 137
8.4.2 安装配置 etcd 137
8.4.3 build flannel 138
8.4.4 将 flannel 网络的配置信息保存到 etcd 139
8.4.5 启动 flannel 139
8.4.6 配置 Docker 连接 flannel 141
8.4.7 将容器连接到 flannel 网络 143
8.4.8 flannel 网络连通性 144
8.4.9 flannel 网络隔离 146
8.4.10 flannel 与外网连通性 146
8.4.11 host-gw backend 146
8.5 weave 148
8.5.1 实验环境描述 148
8.5.2 安装部署 weave 149
8.5.3 在host1中启动weave 149
8.5.4 在 host1 中启动容器 150
8.5.5 在host2中启动weave并运行容器 153
8.5.6 weave 网络连通性 154
8.5.7 weave 网络隔离 155
8.5.8 weave 与外网的连通性 156
8.5.9 IPAM 158
8.6 calico 158
8.6.1 实验环境描述 159
8.6.2 启动 etcd 159
8.6.3 部署 calico 160
8.6.4 创建calico网络 161
8.6.5 在 calico 中运行容器 161
8.6.6 calico 默认连通性 164
8.6.7 calico policy 167
8.6.8 calico IPAM 169
8.7 比较各种网络方案 170
8.7.1 网络模型 171
8.7.2 Distributed Store 171
8.7.3 IPAM 171
8.7.4 连通与隔离 172
8.7.5 性能 172
第9章 容器监控 173
9.1 Docker自带的监控子命令 173
9.1.1 ps 173
9.1.2 top 174
9.1.3 stats 175
9.2 sysdig 175
9.3 Weave Scope 179
9.3.1 安装 179
9.3.2 容器监控 181
9.3.3 监控 host 184
9.3.4 多主机监控 186
9.4 cAdvisor 189
9.4.1 监控 Docker Host 189
9.4.2 监控容器 191
9.5 Prometheus 194
9.5.1 架构 194
9.5.2 多维数据模型 195
9.5.3 实践 196
9.6 比较不同的监控工具 204
9.7 几点建议 205
第10章 日志管理 207
10.1 Docker logs 207
10.2 Docker logging driver 209
10.3 ELK 211
10.3.1 日志处理流程 211
10.3.2 安装 ELK 套件 212
10.3.3 Filebeat 214
10.3.4 管理日志 216
10.4 Fluentd 220
10.4.1 安装 Fluentd 221
10.4.2 重新配置 Filebeat 221
10.4.3 监控容器日志 221
10.5 Graylog 222
10.5.1 Graylog 架构 222
10.5.2 部署 Graylog 223
10.5.3 配置 Graylog 225
10.5.4 监控容器日志 227
10.6 小结 229
第11章 数据管理 230
11.1 从一个例子开始 230
11.2 实践 Rex-Ray driver 232
11.2.1 安装 Rex-Ray 232
11.2.2 配置 VirtualBox 234
11.2.3 创建Rex-Ray volume 236
11.2.4 使用 Rex-Ray volume 237
写在最后 243