Docker(一)：Docker入門教程

如今docker的使用已經(jīng)非常普遍，特別在一線互聯(lián)網(wǎng)公司。使用docker技術(shù)可以幫助企業(yè)快速水平擴展服務(wù)，從而到達彈性部署業(yè)務(wù)的能力。在云服務(wù)概念興起之后，Docker的使用場景和范圍進一步發(fā)展，如今在微服務(wù)架構(gòu)越來越流行的情況下，微服務(wù)+Docker的完美組合，更加方便微服務(wù)架構(gòu)運維部署落地。

本文詳細解釋介紹Docker入門相關(guān)內(nèi)容，后期重點關(guān)注Docker在微服務(wù)體系中的使用。在了解Docker之前我們先考慮幾個問題：1、Docker是什么？2、為什么要使用Docker，它有什么優(yōu)勢？帶著這些問題我們來看看下面的內(nèi)容。

什么是Docker?

Docker 是世界領(lǐng)先的軟件容器平臺。開發(fā)人員利用 Docker 可以消除協(xié)作編碼時“在我的機器上可正常工作”的問題。運維人員利用 Docker 可以在隔離容器中并行運行和管理應(yīng)用，獲得更好的計算密度。企業(yè)利用 Docker 可以構(gòu)建敏捷的軟件交付管道，以更快的速度、更高的安全性和可靠的信譽為 Linux 和 Windows Server 應(yīng)用發(fā)布新功能。

Docker 屬于 Linux 容器的一種封裝，提供簡單易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解決方案。Docker 將應(yīng)用程序與該程序的依賴，打包在一個文件里面。運行這個文件，就會生成一個虛擬容器。程序在這個虛擬容器里運行，就好像在真實的物理機上運行一樣。有了 Docker，就不用擔心環(huán)境問題。

總體來說，Docker 的接口相當簡單，用戶可以方便地創(chuàng)建和使用容器，把自己的應(yīng)用放入容器。容器還可以進行版本管理、復(fù)制、分享、修改，就像管理普通的代碼一樣。

Docker 最初是 dotCloud 公司創(chuàng)始人 Solomon Hykes 在法國期間發(fā)起的一個公司內(nèi)部項目，它是基于 dotCloud 公司多年云服務(wù)技術(shù)的一次革新，并于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授權(quán)協(xié)議開源，主要項目代碼在 GitHub 上進行維護。Docker 項目后來還加入了 Linux 基金會，并成立推動 開放容器聯(lián)盟（OCI）。

Docker 自開源后受到廣泛的關(guān)注和討論，至今其 GitHub 項目已經(jīng)超過 4 萬 6 千個星標和一萬多個 fork。甚至由于 Docker 項目的火爆，在 2013 年底，dotCloud 公司決定改名為 Docker。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上開發(fā)實現(xiàn)的；Red Hat 則從 RHEL 6.5 開始對 Docker 進行支持；Google 也在其 PaaS 產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用 Docker。

為什么要使用Docker

容器除了運行其中應(yīng)用外，基本不消耗額外的系統(tǒng)資源，使得應(yīng)用的性能很高，同時系統(tǒng)的開銷盡量小。傳統(tǒng)虛擬機方式運行 10 個不同的應(yīng)用就要起 10 個虛擬機，而Docker 只需要啟動 10 個隔離的應(yīng)用即可。

具體說來，Docker 在如下幾個方面具有較大的優(yōu)勢。

1、更快速的交付和部署

對開發(fā)和運維（devop）人員來說，最希望的就是一次創(chuàng)建或配置，可以在任意地方正常運行。

開發(fā)者可以使用一個標準的鏡像來構(gòu)建一套開發(fā)容器，開發(fā)完成之后，運維人員可以直接使用這個容器來部署代碼。 Docker 可以快速創(chuàng)建容器，快速迭代應(yīng)用程序，并讓整個過程全程可見，使團隊中的其他成員更容易理解應(yīng)用程序是如何創(chuàng)建和工作的。 Docker 容器很輕很快！容器的啟動時間是秒級的，大量地節(jié)約開發(fā)、測試、部署的時間。

2、更高效的虛擬化

Docker 容器的運行不需要額外的 hypervisor 支持，它是內(nèi)核級的虛擬化，因此可以實現(xiàn)更高的性能和效率。

3、更輕松的遷移和擴展

Docker 容器幾乎可以在任意的平臺上運行，包括物理機、虛擬機、公有云、私有云、個人電腦、服務(wù)器等。 這種兼容性可以讓用戶把一個應(yīng)用程序從一個平臺直接遷移到另外一個。

4、更簡單的管理

使用 Docker，只需要小小的修改，就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都以增量的方式被分發(fā)和更新，從而實現(xiàn)自動化并且高效的管理。

Docker vs VM

從下圖可以看出，VM是一個運行在宿主機之上的完整的操作系統(tǒng)，VM運行自身操作系統(tǒng)會占用較多的CPU、內(nèi)存、硬盤資源。Docker不同于VM，只包含應(yīng)用程序以及依賴庫，基于libcontainer運行在宿主機上，并處于一個隔離的環(huán)境中，這使得Docker更加輕量高效，啟動容器只需幾秒鐘之內(nèi)完成。由于Docker輕量、資源占用少，使得Docker可以輕易的應(yīng)用到構(gòu)建標準化的應(yīng)用中。但Docker目前還不夠完善，比如隔離效果不如VM，共享宿主機操作系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)庫等；網(wǎng)絡(luò)配置功能相對簡單，主要以橋接方式為主；查看日志也不夠方便靈活。

Docker 在容器的基礎(chǔ)上，進行了進一步的封裝，從文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)到進程隔離等等，極大的簡化了容器的創(chuàng)建和維護。使得 Docker 技術(shù)比虛擬機技術(shù)更為輕便、快捷。

作為一種新興的虛擬化方式，Docker 跟傳統(tǒng)的虛擬化方式相比具有眾多的優(yōu)勢。Docker 容器的啟動可以在秒級實現(xiàn)，這相比傳統(tǒng)的虛擬機方式要快得多；Docker 對系統(tǒng)資源的利用率很高，一臺主機上可以同時運行數(shù)千個 Docker 容器。

相關(guān)概念

Docker是CS架構(gòu)，主要有兩個概念：

Docker daemon: 運行在宿主機上，Docker守護進程，用戶通過Docker client(Docker命令)與Docker daemon交互

Docker client: Docker 命令行工具，是用戶使用Docker的主要方式，Docker client與Docker daemon通信并將結(jié)果返回給用戶，Docker client也可以通過socket或者RESTful api訪問遠程的Docker daemon

了解了Docker的組成，再來了解一下Docker的三個主要概念：

Docker image：鏡像是只讀的，鏡像中包含有需要運行的文件。鏡像用來創(chuàng)建container，一個鏡像可以運行多個container；鏡像可以通過Dockerfile創(chuàng)建，也可以從Docker hub/registry上下載。

Docker container：容器是Docker的運行組件，啟動一個鏡像就是一個容器，容器是一個隔離環(huán)境，多個容器之間不會相互影響，保證容器中的程序運行在一個相對安全的環(huán)境中。

Docker hub/registry: 共享和管理Docker鏡像，用戶可以上傳或者下載上面的鏡像，官方地址為?https://registry.hub.docker.com/，也可以搭建自己私有的Docker registry。

鏡像就相當于打包好的版本，鏡像啟動之后運行在容器中，倉庫就是裝存儲鏡像的地方。

Docker安裝

建議在linux環(huán)境下安裝Docker，window環(huán)境搭建比較復(fù)雜且容易出錯，使用Centos7+yum來安裝Docker環(huán)境很方便。

Docker 軟件包已經(jīng)包括在默認的 CentOS-Extras 軟件源里。因此想要安裝 docker，只需要運行下面的 yum 命令：

yum?install?docker

安裝完成后，使用下面的命令來啟動 docker 服務(wù)，并將其設(shè)置為開機啟動：

service?docker?startchkconfig?docker?on

LCTT 譯注：此處采用了舊式的 sysv 語法，如采用CentOS 7中支持的新式 systemd 語法，如下：

service?docker?startchkconfig?docker?on

測試

docker?version

輸入上述命令，返回docker的版本相關(guān)信息，證明docker安裝成功。

Hello World

下面，我們通過最簡單的 image 文件"hello world"，感受一下 Docker。

因為國內(nèi)連接 Docker 的官方倉庫很慢，因此我們在日常使用中會使用Docker 中國加速器。通過 Docker 官方鏡像加速，中國區(qū)用戶能夠快速訪問最流行的 Docker 鏡像。該鏡像托管于中國大陸，本地用戶現(xiàn)在將會享受到更快的下載速度和更強的穩(wěn)定性，從而能夠更敏捷地開發(fā)和交付 Docker 化應(yīng)用。

Docker 中國官方鏡像加速可通過?registry.docker-cn.com訪問。該鏡像庫只包含流行的公有鏡像，私有鏡像仍需要從美國鏡像庫中拉取。

修改系統(tǒng)中docker對應(yīng)的配置文件即可，如下：

vi?/etc/docker/daemon.json#添加后{?"registry-mirrors":?["https://registry.docker-cn.com"],?"live-restore":?true}

運行下面的命令，將 image 文件從倉庫抓取到本地。

docker?pull?library/hello-world

上面代碼中，docker image pull是抓取 image 文件的命令。library/hello-world是 image 文件在倉庫里面的位置，其中l(wèi)ibrary是 image 文件所在的組，hello-world是 image 文件的名字。

抓取成功以后，就可以在本機看到這個 image 文件了。

docker?images#顯示結(jié)果REPOSITORY?TAG?IMAGE?ID?CREATED?SIZEdocker.io/hello-world?latest?f2a91732366c?3?months?ago?1.848?kB

現(xiàn)在，運行這個 image 文件。

docker?run?hello-world#顯示結(jié)果Hello?from?Docker!This?message?shows?that?your?installation?appears?to?be?working?correctly....

輸出這段提示以后，hello world就會停止運行，容器自動終止。有些容器不會自動終止，因為提供的是服務(wù)，比如Mysql鏡像等。

常用命令

除過以上我們使用的Docker命令外，Docker還有一些其它常用的命令

拉取docker鏡像

docker?pull?image_name

查看宿主機上的鏡像，Docker鏡像保存在/var/lib/docker目錄下:

docker?images

刪除鏡像

docker?rmi?docker.io/tomcat:7.0.77-jre7?或者?docker?rmi?b39c68b7af30

查看當前有哪些容器正在運行

docker?ps

查看所有容器

docker?ps?-a

啟動、停止、重啟容器命令：

docker?start?container_name/container_iddocker?stop?container_name/container_iddocker?restart?container_name/container_id

后臺啟動一個容器后，如果想進入到這個容器，可以使用attach命令：

docker?attach?container_name/container_id

刪除容器的命令：

docker?rm?container_name/container_id

查看當前系統(tǒng)Docker信息

docker?info

從Docker hub上下載某個鏡像:

docker?pull?centos:latestdocker?pull?centos:latest

執(zhí)行docker pull centos會將Centos這個倉庫下面的所有鏡像下載到本地repository。

容器 Docker

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