Docker容器的基本概念和部署

Posted 王大雏

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Docker容器的基本概念和部署相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Docker容器的基本概念和部署

一、Docker的概述

1、Docker是什么？

  • Docker是一个开源的应用容器引擎，基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源
  • 是在Linux容器里运行应用的开源工具
  • 是一种轻量级的“虚拟机”
  • Docker的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。

2、Docker的Logo

  • Docker的Logo设计为蓝色鲸鱼，拖着许多集装箱
  • 鲸鱼可看作为宿主机，集装箱可理解为相互隔离的容器，每个集装箱中都包含自己的应用程序

3、Docker的设计宗旨（一次封装，到处运行）

Build,Ship and Run Any App, Anywhere

  • 即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理，达到应用组件级别的“一次封装，到处运行"的目的。这里的组件，既可以是一个应用，也可以是一套服务，甚至是一个完整的操作系统。

4、容器化越来越受欢迎的原因

  • 灵活:即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
  • 轻量级: 容器利用并共享主机内核。
  • 可互换:可以即时部署更新和升级。
  • 便携式:可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
  • 可扩展:可以增加并自动分发容器副本。
  • 可堆叠:可以垂直和即时堆叠服务。

二、Docker与虚拟机的区别

  • 容器在Linux上本机运行，并与其他容器共享主机的内核，它运行的是一个独立的进程，不占用其他任何可执行文件的内存，非常轻量
  • 虚拟机运行的是一个完整的操作系统，通过虚拟的管理程序对主机资源进行虚拟访问，相比之下需要的资源更多
特性Docker容器虚拟机vmware sphere
启动速度秒级分钟级
计算能力损耗几乎无损耗50%左右
性能接近原生弱于
系统支持量（单机）上千个几十个
隔离性资源隔离/限制
namespace/cgroup		完全隔离

容器在内核中支持2种重要技术:

  • docker本质就是宿主机的一个进程,docker是通过namespace实现资源隔离，通过cgroup实现资源限制，通过写时复制技术( copy-on-write)实现了高效的文件操作(类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g)。

三、Docker的使用场景

  • 打包应用程序简化部署
  • 可脱离底层硬件任意迁移
    • 例：服务器从腾讯云迁移到阿里云

四、Docker的核心概念

镜像一个面向Docker容器引擎的只读模板
容器从镜像创建的运行实例
仓库集中保留镜像的地方，分为共有仓库和私有仓库

1、镜像

  • Docker的镜像是创建容器的基础，类似虚拟机的快照，可以理解为一个面向Docker容器引擎的只读模板。
  • 通过镜像启动一个容器，一个镜像是一个可执行的包，其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码，运行时间，库、环境变量、和配置文件。
  • Docker镜像也是一个压缩包，只是这个压缩包不只是可执行文件，环境部署脚本，它还包含了完整的操作系统。因为大部分的镜像都是基于某个操作系统来构建，所以很轻松的就可以构建本地和远端一样的环境，这也是Docker镜像的精髓。

2、容器

  • Docker的容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动、停止和删除。所创建的每–个容器都是相互隔离、互不可见，以保证平台的安全性。
  • 可以把容器看做是要给简易版的1inux环境(包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。

3、仓库

  • Docker仓库是用来集中保存镜像的地方，当创建了自己的镜像之后，可以使用push命令将它上传到公有仓库(Public) 或者私有仓库(Private)。当下次要在另外一台机器上使用这个镜像时，只需从仓库获取。
  • 仓库分为
    • 公有仓库：Docker官方仓库
    • 私有仓库：个人化、私有化的仓库

Docker的镜像、容器、日志等内容全部都默认存储在/var/lib/docker 目录下。

总结：Docker是容器管理工具，容器由镜像创建而来，镜像从仓库中获取而来，仓库分为公有、私有。

五、Linux文件系统和Docker文件系统?

  • Linux文件系统:由bootfs和rootfs组成，bootfs主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，当kernel被加载到内存之后bootfs就被卸载掉了。rootfs包含的就是典型linux系统中/dev, /proc, /bin, /etc等标准目录。

  • Docker文件系统:Docker容器是建立在Aufs分层文件系统基础上的，Aufs支持将不同的目录挂载到同一个虚拟文件系统下，并实现一种layer的概念。每一层文件系统我们叫做一层layer, Aufs可以对每一层文件系统设置三种权限:只读(read-only)，读写(read-write)以及写出(whiteout-able)。docker 镜像中每层文件系统都是read-only。

  • 传统的Linux加载bootfs时会先将root fs设为read-only，然后在系统自检之后将rootfs从read-only改为read-write，然后我们就可以在rootfs.上进行写和读的操作了。

  • 同一个内核版本的所有Linux 系统的bootfs 是相同的，而rootfs 则是不同的。在Docker 中，基础镜像中的roofs会一直保持只读模式，Docker 会利用AUFS 来在这个rootfs上增加更多的只读文件系统，最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。


由此可见在一个Linux系统之中

  • 所有Docker 容器都共享主机系统的bootfs即Linux 内核
  • 每个容器有自己的rootfs，它可以来自不同的Linux 发行版的基础镜像，包括Ubuntu， Debian 和SUSE 等
  • 所有基于一种基础镜像的容器都共享这种rootfs

五、Docker安装

Docker两种安装方式

  • 1、使用CURL获得Docker的安装脚本进行安装
  • 2、使用YUM仓库来安装Docker

1、此时可参考docker官方网站

docker官方网站:https://docs.docker.com/

使用谷歌浏览器，首先点击右上角三竖点，并且点击设置，将语言设置为中文

直接点击左上角刷新按钮，此时可以看到页面已经自动翻译为中文了
点击下载并安装


代码清单

-----------------安装 Docker---------------------------
目前 Docker 只能支持 64 位系统。

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

#安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 
--------------------------------------------------------------------------------------------
yum-utils：提供了 yum-config-manager 工具。
device mapper： 是Linux内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构。
device mapper存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。
--------------------------------------------------------------------------------------------

#设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 

#安装 Docker-CE并设置为开机自动启动
yum install -y docker-ce docker-ce-cli

systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service 
---------------------------------------------------------------------------------------------------
安装好的Docker系统有两个程序，Docker服务端和Docker客户端。其中Docker服务端是一个服务进程，负责管理所有容器。
Docker客户端则扮演着Docker服务端的远程控制器，可以用来控制Docker的服务端进程。大部分情况下Docker服务端和客户端运行在一台机器上。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#查看 docker 版本信息
docker version

#查看docker信息
docker info

详细步骤

1、卸载docker旧版本

不管曾经是否安装，都建议卸载一下

sudo yum remove docker \\
	     docker-client \\
	     docker-client-latest \\
	     docker-common \\
	     docker-latest \\
	     docker-latest-logrotate \\
	     docker-logrotate \\
	     docker-engine

2、安装工具包及设置阿里云镜像源

#安装工具包
sudo yum install -y yum-utils
#设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

3、安装docker引擎

安装之前建议先清空一下yum缓存

yum makecache fast


yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io	 		
systemctl start docker
systemctl enable docker

通过运行hello-world 映像验证 Docker Engine 是否已正确安装。

 sudo docker run hello-world


4、安装阿里云镜像加速器

阿里云官网：https://account.aliyun.com/



sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://y33hqxx2.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

5、安装完成验证



总结

Docker的核心概念

①镜像

  • 一个面向Docker容器引擎的只读模板

②容器

  • 从镜像创建的运行实例

③仓库

  • 集中保留镜像的地方

仓库分为
公有仓库：Docker官方仓库
私有仓库：个人化、私有化的仓库

总结：Docker是容器管理工具，容器由镜像创建而来，镜像从仓库中获取而来，仓库分为公有、私有。

以上是关于Docker容器的基本概念和部署的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

docker-基本概念架构和使用

容器化专栏第1辑——理解容器与Docker的基本概念

Docker基本部署及基本控制命令

Docker基础理论及安装部署（镜像与容器的基本操作注解）

Docker基础理论及安装部署（镜像与容器的基本操作注解）

Docker基础理论及安装部署（镜像与容器的基本操作注解）