學習 Docker - 入門

時間 2019-11-11

標籤學習 docker 入門欄目 Docker 简体版

原文原文鏈接

Docker簡介

一種虛擬容器技術。

一種虛擬化分方案；
操做系統級別的虛擬化；
只能運行相同或類似內核的操做系統；
依賴與linux內核特性：Namespace和Cgroups（Control Group）

虛擬機技術和容器技術最大的區別就是對資源的佔用。linux

Docker目標

提供簡單輕量的建模方式
職責的邏輯分離
快速高效的開發生命週期
鼓勵使用面向服務的架構

Docker使用場景

使用Docker容器開發、測試、部署服務
建立隔離的運行環境
搭建測試環境
構建多用戶的平臺即服務(PaaS)基礎設施
提供軟件即服務(SaaS)應用程序
高性能、超大規模的宿主機部署

Docker的基本組成

Docker Client 客戶端
Docker Daemon 守護進程
Docker Image 鏡像
Docker Container 容器
Docker Registry 倉庫

Docker Client 客戶端

C/S架構
本地/遠程調用

Docker客戶端向服務器端發出請求，也就是守護進程。守護進程處理完全部工做將結果返回給客戶端。Docker客戶端對服務器端的訪問既能夠在本地也能夠在遠程。git

Docker Image 鏡像

容器的基石
層疊的只讀文件系統

Docker鏡像是容器的基石，保存了啓動容器的條件，容器基於鏡像啓動和運行。 Docker鏡像是一個層疊的只讀文件系統，他的最底端是一個引導文件系統及bootfs。 Docker用戶幾乎永遠都不會和引導文件系統有交互，實際上當一個容器啓動後，bootfs會被移到內存中，引導文件將被卸載。github

Docker鏡像的第二層是rootfs（root文件系統），位於引導文件系統之上，能夠有多種操做系統。在傳統的linux系統中root文件系統最早會以只讀的方式加載，當引導和啓動完成後他纔會被切換成讀寫模式。可是在Docker裏，root文件系統永遠只能是隻讀，而且Docker會用聯合加載系統在rootfs之上加載更多的只讀文件系統。聯合加載只得是一次加載多個文件系統。可是在外面開來只有一個文件系統。聯合加載會將各層文件系統加載到一塊兒，這樣最終的文件系統會包含全部的文件及目錄。Docker將這樣的文件系統稱爲鏡像。一個鏡像能夠放到另外一個鏡像頂部，位於下面的鏡像稱爲父鏡像。以此類推，直到鏡像棧的最底部。最底部的鏡像稱爲基礎鏡像。也就是bootfs文件系統。docker

Docker Container 容器

容器經過鏡像來啓動
啓動和執行階段
寫時複製(copy on write)

一個容器中能夠運行用戶的一個或多個進程。當一個容器啓動時，Docker會在鏡像的最頂層增長一個讀寫文件系統，咱們在Docker中運行的程序就是在這個層運行並執行的。第一次啓動Docker時，讀寫層是空的，當文件發生變化後都會應用到這一層。好比修改一個文件，先將該文件從只讀層複製到讀寫層，而後隱藏只讀層，這就是Docker的寫時複製。shell

當建立一個容器時，Docker會建立一個鏡像棧，在棧的最頂層增長讀寫層，這個讀寫層和下面的鏡像層以及一些配置數據就構成了一個容器。容器的這個特色及鏡像分層，可讓咱們快速的構建鏡像，並運行包含咱們本身的應用程序和服務的容器。編程

Docker Registry 倉庫

共有
- Docker Hub
私有

Docker用倉庫來保存用戶構建的鏡像。ubuntu

從上圖能夠看出，Docker客戶端調用守護進程從而操做Docker的容器，而容器是經過鏡像來建立的，而鏡像又保存在倉庫中。bash

Docker容器的相關技術

Docker依賴的Linux內核特性

Namespaces 命名空間
Control groups（cgroups）控制組

Namespaces 命名空間

PID(Process ID) 進程隔離
NET(Network) 管理網絡接口
IPC(Inter Process Communication) 管理跨進程通訊的訪問
MNT(Mount) 管理掛載點
UTS(Unix Timeshring System) 隔離內核和版本標識

編程語言中命名空間實現封裝，即代碼隔離。操做系統中命名空間實現系統資源的隔離，進程、網絡、文件系統...服務器

各類隔離的資源時如何管理起來的，這就用到了Cgroups。網絡

Control groups（cgroups）控制組

資源限制
優先級設定
資源計量
資源控制

Docker容器的能力

文件系統隔離:每一個容器都有本身的root文件系統
進程隔離:每一個容器都運行在本身的進程環境中
網絡隔離:容器間的虛擬網絡接口和IP地址都是分開的
資源隔離和分組:使用Cgroups將CPU和內存等資源獨立分配給每一個Docker容器

在 Ubuntu 中安裝 Docker

安裝前的檢查

內核版本
```
$ uname -a
```
檢查Device Mapper
```
$ ls -l /sys/class/misc/device-mapper
```

Ubuntu中安裝Docker的方式

安裝Ubuntu維護的版本

$ sudo apt-get install -y docker.io
  $ source /etc/bash_completion.d/docker.io

安裝Docker維護的版本

檢查APT對HTTPS的支持，查看/usr/lib/apt/methods/https文件是否存在。若是不存在，運行安裝命令。
```
$ apt-get update
  $ apt-get install -y apt-transport-https
```

添加Docker的APT倉庫

$ echo deb https://get.docker.com/ubuntu docker main > /etc/apt/sources.list.d/docker.list

添加倉庫的key

$ apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 36A1D7869245C8950F966E92D8576A8BA88D21E9

安裝

$ apt-get update
  $ apt-get install -y lxc-docker

安裝Docker維護的版本(簡易步驟,使用Docker提供的sh腳本)

$ sudo apt-get install -y curl
  $ curl -sSL https://get.docker.io/ubuntu/ | sudo sh

啓動docker若出現下面錯誤:

FATA[0000] Error loading docker apparmor profile: fork/exec /sbin/apparmor_parser: no such file or directory ()

請安裝apparmor軟件便可

$ sudo apt-get install apparmor

使用非root用戶運行Docker

通常安裝完Docker運行時須要加sudo來操做，其實能夠增長用戶歸屬的用戶組來實現不用root權限運行Docker。

添加名字爲docker的用戶組
```
$ sudo groupadd docker
```
將當前用戶添加到當前用戶組中
```
$ sudo gpasswd -a ${user} dokcer
```
從新啓動docker服務
```
$ sudo service docker restart
```

針對當前用戶不會立馬生效，須要註銷後從新登陸以獲取用戶組權限。

在 Windows 中安裝 Docker

使用虛擬機實現，守護進程在虛擬機中。

略

在 OS X 中安裝 Docker

在OS X 上Docker的運行環境

在OS X上安裝Docker前咱們先看一下Docker的運行要求.

Linux容器技術
操做系統級別的虛擬化
依賴於linux內核的Namespaces和Cgroups

Boot2Docker

OS X的內核是Unix，並且通常root用戶蘋果是不給用戶的。因此要運行Docker在OS X上和在Windows上同樣，須要藉助虛擬機來實現。

輕量級的Linux發行版，爲Docker定製
Virtualbox VM
Docker客戶端
管理工具

安裝前的檢查

系統要求：OS X 10.6 "Snow Leopard"以上版本

安裝步驟

訪問github上的Boot2Docker

https://github.com/boot2docker/boot2docker

下載Boot2Docker-1.7.0.pkg
安裝Boot2Docker-1.7.0.pkg

Boot2Docker的啓動過程

打開命令行窗口
建立 $HOME/.boot2docker/目錄
建立VirtualBox ISO
啓動虛擬機並運行Docker守護進程

Boot2Docker的啓動命令

$ mkdir -p ~/.boot2docker
$ if [ ! -f ~/.boot2docker/boot2docker.iso ]; then cp /usr/local/share/boot2docker/boot2docker.iso ~/.boot2docker/ ; fi
$ /usr/local/bin/boot2docker init
$ /usr/local/bin/boot2docker up
$ /usr/local/bin/boot2docker shellinit
$ docker version

驗證Boot2Docker及Docker安裝成功

運行命令 $ docker run ubuntu echo hello world 若是打印以下日誌，說明安裝成功

bash-3.2$ docker run ubuntu echo hello world
  Unable to find image 'ubuntu:latest' locally
  latest: Pulling from ubuntu
  428b411c28f0: Pull complete 
  435050075b3f: Pull complete 
  9fd3c8c9af32: Pull complete 
  6d4946999d4f: Already exists 
  ubuntu:latest: The image you are pulling has been verified. Important: image verification is a tech preview feature and should not be relied on to provide security.
  Digest: sha256:45e42b43f2ff4850dcf52960ee89c21cda79ec657302d36faaaa07d880215dd9
  Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest
  hello world
  bash-3.2$