docker基础

Posted 2023-02-22 袁❈晔

docker背景

以linux而言，linux操作系统会有一个主进程pid=1派生出其他进程来控制不同服务例如: pid=2 --> python pid=3–>java pid4–>php ，三个服务可能会相互影响
使用者期望将这三个不同的服务，跑在不同的运行时环境中实现相互不影响，同时不会增加服务器成本。

延伸出能否将这三种服务分别封装起来——》KVM虚拟化技术，实现了一个操作系统模拟多个操作系统/不同的运行时环境。
随着技术发展，虚拟化技术开销较大(例如:只要运行一个python脚本，想要使用虚拟化方式实现，还需要安装一个操作系统,并不方便/合理)
延伸出容器技术;
虚拟化层的抽象层（用户层）剥离，使用docker engine来替代（来宾操作系统去除），只要通过引擎就可以直接连接到宿主机操作系统中，极大减小了开销。
docker引擎对内核版本是有要求的(至少是3.8+)
docker 需要cgroups(Linux内核态中资源管理的模块） 的资源管理功能

如何实现应用之间的隔离

在操作系统中，是通过namespaces(名称空间、命名空间)实现的，只要实现以下6个空间隔离，才能认为两个应用实现了完全/完整隔离。

容器隔离了6个名称空间(namespace资源隔离-用容器化技术封装入
mount  文件系统，挂载点；一个文件系统内，不能重复挂载一个指定目录，例如:/mnt
user     操作进程的用户和用户组
pid       进程编号
uts       主机名和主机域
ipc       信号量、消息队列，共享内存（理解，不同的应用调用内存资源的时候应该使用不同的内存空间)
net       网络设备、网络协议栈、端口等

pid命名空间:进程隔离（PID:进程ID)。
net命名空间:管理网络接口（NET:网络)。
ipc命名空间:管理访问IPC资源（IPC:进程间通信)。
mnt命名空间:管理文件系统挂载点(MNT:mount) 。
uts命名空间:隔离内核和版本标识符。（UTS:Unix时间共享系统)

docker与虚拟化的区别

不同点	container	vm
启动速度	秒级	分钟级
运行性能	接近原生（直接在内核中运行  90%）	50%损耗
磁盘占用	MB	GB
数量	成百上千	一般几十台
隔离性	进程级别	系统级别（更彻底）
操作系统	主要支持Linux	几乎所有
封装程度	只打包项目代码和依赖关系，共享宿主机内核	完整的操作系统，与宿主机隔离

docker的使用场景

• 打包应用程序简单部署
• 可脱离底层硬件任意迁移（实现了应用的隔离，将应用拆分并进行解耦），例如：服务器从腾讯云迁移到阿里云
• 持续集成和持续交付（CI/CD）：开发到测试发布
• 部署微服务
• 提供PAAS产品（平台即服务）OpenStack的云主机类似于阿里云的ECS，属于LAAS、Docker（K8S） 属于PAAS

Docker的优势

1. docker引擎统一了基础设施环境：docker环境------》image------>封装一个简易的操作系统(3.0+G)
2. docker引擎统一了封装应用(装箱/封装-类比于集装箱)方式：docker镜像一》 images
3. docker 引擎统一了运行时环境：docker容器一 》基于镜像——》运行为容器(可运行的环境)实现了一次构建、多次、多处使用

docker引擎（Docker Engine）

Docker Engine是具有以下主要组件的客户端-服务器应用程序：
server端：服务器是一种长期运行的程序，称为守护程序进程（ dockerd命令）。
CLENT端：REST API，它指定程序可以用来与守护程序进行通信并指示其操作的接口。
命令行界面（CLI）客户端（docker命令）。

docker的架构(docker architecture)

Docker使用客户端-服务器架构。Docker 客户端与Docker
守护进程进行对话，该守护进程完成了构建，运行和分发Docker容器的繁重工作。

Docker区别于传统的虚拟化，不需要虚拟硬件资源，直接使用容器引擎，所以速度快

Docker Client:客户端/提供一个与用户交互，展示的平台+管理、控制docker服务端（功能）的工具

Docker客户端( docker）是许多Docker用户与Docker交互的主要方式。当您使用诸如之类的命令时docker run，客户端会将这些命令发送到dockerd，以执行这些命令。该docker命令使用Docker APT。 Docker客户端可以与多个守护程序通信。
Docker daemon:守护进程

Docker 守护程序( dockerd)）侦听 Docker API请求并管理Docker对象，例如图像，容器，网络和卷。守护程序还可以与其他守护程序通信以管理pocker服务。
Docker images:镜像

存储镜像的地方，默认在公共的Docker Hub上查找，可以做个人仓库(registry harbor)

容器可以被打包成镜像
Docker container:容器
Docker registry:镜像仓库

存储镜像的地方，默认在公共的Docker Hub上查找，可以做个人仓库(registry harbor)

docker三大组件

镜像:一组资源集合，包含了应用程序软件包、应用程序相关的依赖包、运行应用程序所需要的基础环境（泛指操作系统环境)，可以理解为容器的模板
容器:基于镜像的一种运行时状态
仓库:存放image镜像﹐仓库大类: 1、公共仓库—》docker hub 2、私有仓库 registry和harbo

控制组( Control groups)

Linux上的Docker引擎还依赖于另一种称为控制组
( cgroups）的技术。cgroup将应用程序限制为一组特定的资源。控制组允许Docker
Engine将可用的硬件资源共享给容器，并有选择地实施限制和约束。例如，您可以限制特定容器可用的内存。

部署20版docker

安装依赖包

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2   #docker存储驱动，lvm2资源控制的工具

设置阿里云镜像源

cd /etc/ yum.repos.d/
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

 安装docker-ce 社区版

yum install -y docker-ce

启动

systemctl start docker
systemctl enable docker

配置镜像加速器

阿里云官网免费申请！

 

网络优化

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
sysctl -p
systemctl restart network
systemctl restart docker

 

 docker-server端配置文件

"gragh": "/data/ docker"           数据目录
"storage-driver": "overlay2"，     存储引擎LXC-》overlay —》overlay2
"insecure-registries": ["registry.access.redhat.com", "quary.io"]  私有仓库
"registry-mirrors": [ "https:/lq" ] 镜像加速
"bip": "172.168.80.50/24",              docker网络
"exec-opts" :[ "native.cgroupdriver=systemd" ]，启动时候的额外参数（驱动)
"live-restore": true                当docker容器引擎挂掉的时候，使用docker跑起来的容器还能运行（分离)

 以上是建议的配置项
docker 的网络建议和宿主机的IP"对照”，这样方便在故障发生时，更容易定位故障节点位置。