Docker容器的原理與實踐（上）

本文來自網易雲社區。

 

虛擬化

是一種資源管理技術，將計算機的各類資源予以抽象、轉換後呈現出來, 打破實體結構間的不可切割的障礙，使用戶能夠比本來更好的方式來應用這些資源。

Hypervisor

• 一種運行在基礎物理服務器和操做系統之間的中間軟件層,可容許多個操做系統和應用共享硬件。
• Hypervisor能夠捕獲CPU的指令，爲指令訪問硬件控制器和外設充當中介。

兩種模型

• 本地虛擬化
  hypervisor直接運行在硬件之上，在hypervisor上面是虛擬機
• 特色
• 須要硬件支持
• 虛擬機監視器做爲主操做系統
• 運行效率高

 

• 主機虛擬化
  hypervisor運行在操做系統之上
• 特色
• VMM做爲應用程序運行在主操做系統中
• 運行效率通常比本地虛擬化低

幾種分類

• 硬件仿真
  將一個OS（Host）的服務轉換並顯示成另一個OS（Guest）

• 優勢
• Guest OS無需修改，不須要等到硬件實際可用時就可對本身的實際代碼進行驗證
• 缺點
• 須要模擬指令，速度很是慢

 

• 全虛擬化
  在硬件和Guest OS之間捕獲和處理那些對虛擬機敏感的指令，使客戶操做系統無須修改就能運行

+ 優勢     + Guest OS無需修改，速度和功能都很是不錯+ 缺點     + 基於Hosted模式的全虛擬產品性能不是特別優異

• 半虛擬化
  與全虛擬化有些相似，也是利用Hypervisor實現對底層硬件的共享訪問，在Hypervisor上面運行的Guest OS已經集成與半虛擬化有關的代碼,包含縮短硬件訪問過程所需的驅動程序，經過這種方法無須從新編譯和捕獲特權指令，性能接近物理機

+ 優勢     + 與全虛擬化相比，架構更精簡，經過修改Guest OS能夠最大限度的減小處理開銷+ 缺點     + 須要對Guest OS修改

• 硬件輔助虛擬化
  Intel/AMD硬件產商對集成了優化hypervisor的指令集來提升性能（Intel的VT，AMD的AMD-V）
• 優勢
• 經過引入硬件技術，是虛擬化技術更接近物理機

 

• 操做系統級虛擬化
  操做系統提供一組空間彼此隔離，應用被限制在每一個用戶空間裏

+ 優勢     + 幾乎沒有任何開銷，由於只是共享OS和主機而沒有經過虛擬機+ 缺點     + 缺少靈活性，不能在任意OS上面實施，用戶共享主機和OS須要注意版本

虛擬化與容器差別

 

虛擬化的好處

• 更高的資源利用率
• 下降管理成本
• 提升使用靈活性

Docker的優點

• 輕量，秒級的快速啓動速度
• 簡單、易用、活躍的社區
• 標準統一的打包、部署、運行方案
• 鏡像支持增量分發，易於部署
• 性能尤爲是內存和IO的開銷

虛擬化產品概覽

 

Docker容器實戰

Build, Ship, and Run Any App, Anywhere

安裝

Docker Toolbox

Toolbox使用Machine和VirtualBox在虛擬機中建立了一個引擎來運行容器

Docker For MAC

• Hypervisor Framework
• 輕量級的OS X虛擬化解決方案
• 提供C API用於在用戶端虛擬化技術交互
• 支持版本
• OSX 10.10.3及以上
• 2010及以後的Mac （須要CPU 支持EPT）

 

• bhyve FreeBSD下的虛擬技術
• xhyve
• 基於Hypervisor.framework，徹底運行在用戶態
• 很小230k，不依賴於其餘軟件和庫
• 是bhyve的OS X移植版,Mac上玩Linux多了一種選擇

 

• HyperKit 基於xhyve/bhyve，構建在Hypervisor.framework之上，OSX上運行的輕量級虛擬化工具包，是Docker For MAC的核心組件

操做演示

環境信息查看

• docker info
• docker version

生命週期管理

• docker create
• docker run
• docker start
• docker stop
• docker restart
• docker pause
• docker unpause
• docker rm
• docker kill
• docker exec

鏡像倉庫命令

• docker login
• docker logout
• docker pull
• docker push
• docker search

鏡像管理

• docker images
• docker rmi
• docker commit
• docker build
• docker tag

運維命令

• docker attach
• docker inspect
• docker port
• docker rename
• docker stats
• docker top

資源管理

• docker volume

docker run -itd -v /volumedata:/volume --name busybox-volume busybox
docker volume create --name hellodocker run -it  -v hello:/world --name busybox-volume-hello busybox

• docker network

系統日誌

• docker history
• docker logs

docker-machine

部署經常使用系統

部署advisor監控(http://192.168.64.4:8080/containers/)

docker run \
--volume=/:/rootfs:ro \
--volume=/var/run:/var/run:rw \
--volume=/sys:/sys:ro \
--volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
--publish=8080:8080 \
--detach=true \
--name=cadvisor \
google/cadvisor:latest

部署私有倉庫(http://192.168.64.4:8080/containers/)

docker run -d -p 50001:5000 \ 
--restart=always \
-v ~/dockermapping/registry:/var/lib/registry \
--name registry registry

設置受信倉庫和鏡像倉庫

/etc/default/docker/var/lib/boot2docker/etc/sysconfig/docker

 

Dockerfile構建

Dockerfile是對鏡像建立過程的描述腳本

例子1：構建JDK8鏡像
FROM centos:latest
MAINTAINER CZL
ADD jdk-8u131-linux-x64.tar.gz /opt
RUN ln -s /opt/jdk1.8.0_131/ /opt/jdk
ENV JAVA_HOME /opt/jdk
ENV PATH $JAVA_HOME/bin;$PATH
CMD /opt/jdk/bin/java -version

例子2：構建包含consul-template的nginx鏡像
FROM nginx:1.13.1MAINTAINER czl
RUN apt-get update
RUN apt-get -qqy install wget unzip vim iputils-ping curl
RUN wget https://releases.hashicorp.com/consul-template/0.18.3/consul-template_0.18.3_linux_amd64.zipRUN unzip consul-template_0.18.3_linux_amd64.zip
RUN mv consul-template /usr/local/bin/ADD ./start.sh /usr/local/bin/start.sh
RUN chmod +x /usr/local/bin/start.sh
CMD [ "/usr/local/bin/start.sh" ]

Maven插件構建

<plugin>    <groupId>com.spotify</groupId>    <artifactId>docker-maven-plugin</artifactId>    <version>0.4.13</version>    <executions>        <execution>            <id>build-image</id>            <phase>package</phase>            <goals>                <goal>build</goal>            </goals>        </execution>    </executions>    <configuration>        <imageName>${docker.registry}/${project.artifactId}:${project.version}</imageName>        <dockerDirectory>${project.build.outputDirectory}</dockerDirectory>        <!--<dockerHost>https://192.168.99.100:2376</dockerHost>-->        <!--<dockerCertPath>${basedir}/certs</dockerCertPath>-->        <resources>            <resource>                <directory>${project.build.directory}</directory>                <include>${project.build.finalName}.jar</include>            </resource>        </resources>    </configuration></plugin>

Docker Compose編排

version: '2'services:  consul-server:    hostname: consul-server    image: consul    mem_limit: 640m    ports:      - "8400:8400"      - "8500:8500"      - "8600:53/udp"  nginx-server:    hostname: nginx-server    image: mydocker.com:50001/nginx-consul-template    ports:      - "81:80"    volumes:      - ~/xuexibao/czllearnworkspace/document/docker-compose/nginx-consul-template/mapping/:/data    command: [sh,"/data/start.sh"]
networks:  default:    external:      name: eureka-network

 

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本文來自網易雲社區，經做者陳志良受權發佈。

原文：Docker容器的原理與實踐（上）

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