Docker初探

Posted 2021-01-23 zhujingxiu

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从Apache2.0协议开源。

Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。

容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

1. 应用场景

   • Web 应用的自动化打包和发布。

   • 自动化测试和持续集成、发布。

   • 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。

   • 从头编译或者扩展现有的OpenShift或Cloud Foundry平台来搭建自己的PaaS环境

2. 作用

   • 解决了运行环境和配置问题的软件容器，方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术
     • 简化程序
     • 节省开支
   • 早前的虚拟技术
     • 虚拟机
       • 资源占用多
       • 启动慢
       • 冗余步骤多
   • 容器虚拟化技术 LinuxContainers
     • 是对进程的隔离，而非模拟一个完整的系统
     • 可以将软件运行所需的所有资源打包到一个隔离的容器
     • 无需捆绑一整套操作系统，只需软件工作所需的库资源和设置
   • 虚拟机与容器的比较
     • 传统虚拟机技术上虚拟一套硬件后，在其上运行一个完整的操作系统，在系统上再运行所需的应用进程
     • 容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，也没有进行硬件虚拟。因此容器更为轻便
     • 每个容器间相互隔离，每个容器都有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源
   • 开发自运维 DevOps
     • 更快速的应用交付和部署
     • 更便捷的升级和扩缩容
     • 更简单的系统运维
     • 更高效的计算资源利用
     • 一次封装，随处运行
   • 底层原理
     • C-S结构，Docker守护进程运行在主机上。通过Socket连接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器
     • 容器是 一个运行时环境，即集装箱
     • Docker 比虚拟机有更少的抽象层。Docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化，运行在Docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU，内存利用率上Docker将会在效率上有明显的优势
     • Docker 利用的是宿主机的内核，而不需要GuestOS。因此，新建一个容器时，Docker无需和虚拟机一样重新加载操作系统内核，从而避免引寻，加载操作系统内核这个费时费资源的过程，当新建一个虚拟机时，虚拟机需要加载GuestOS，这个新建过程是分钟级别的。而Docker由于直接利用宿主机的操作系统，则省略了这个过程，因此新建一个Docker只需几秒

3. 安装

   • 前提条件
     • CentOS仅发行版中的内核支持Docker
     • CentOS7，要求系统为64位，系统内核版本为3.10以上
     • CentOS6.5或更高的版本，要求系统为64位，系统内核版本为2.6.32-431或以上
     • 相关命令

       uname -r
       
       cat /etc/redhat-release
       
       lsb_release -a （centos7不支持）

   • 下载
     • 官网 www.docker.com
     • 中文网 docker-cn.com
     • 仓库 
       • hub.docker.com
     • 版本
       • 社区版 Docker CE
       • 企业版
   • 基本组成
     • 镜像 image
       • Docker镜像是由文件系统叠加而成。最低端是一个引导文件系统，即bootfs。当一个容器启动后，它将会被移到内存中，而引导文件系统则会被卸载，以留出更多的内存供initrd磁盘镜像使用
       • Docker镜像的第二层是root文件系统rootfs，它位于引导文件系统之上。rootfs可以是一种或多种操作系统
       • 在Docker里，root文件系统永远只能是只读状态，并且Docker利用联合加载技术又会在root文件系统层上加载更多的只读文件系统。联合加载指的是一次同时加载多个文件系统，但是在外面看起来只能看到一个文件系统。联合加载会将各层文件系统叠加到一起，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录
       • 当从一个镜像启动容器时，Docker会在该镜像的最顶层加载一个读写文件系统
       • 当Docker第一次启动一个容器时，初始的读写层是空的。当文件系统发生变化时，这些变化都会应用到这一层上。如果修改一个文件，这个文件首先会从该读写层下面的只读层复制到该读写层。该文件的只读版本依然存在，但是已经被读写层中的该文件副本所隐藏
       • 通常这种机制被称为写时复制，这也是使Docker如此强大的技术之一。每个只读镜像层都是只读的，并且以后永远不会变化。当创建一个新容器时，Docker会构建出一个镜像栈，并在栈的最顶端添加一个读写层。这个读写层再加上其下面的镜像层以及一些配置数据，就构成了一个容器
     • 容器 container
       • 用镜像创建的运行实例
       • 可以被启动，开始，停止，删除。每个容器都是相互隔离，保证安全的平台
       • 其定义与镜像几乎一致，也是一堆层的统一视角，唯一的区别在于容器的最上面那一层是可读可写的
     • 仓库 repository
       • 集中存放镜像文件的场所
       • 仓库（repository）和仓库注册服务器（registry）是由区别的。仓库注册服务器上往往存放着多个仓库，每个仓库中又包含多个镜像，每个镜像有不同的标签
       • 分为公开仓库（public）和私有仓库（private）。国内的公开仓库包括阿里云，网易云等
   • 安装步骤
     • CentOS6.x
       • yum install -y epel-release
       • yum install -y docker-io
       • 配置文件 /etc/sysconfig/docker
       • 启动后台服务 service docker start
       • docker version 验证

         [[email protected] ~]# docker version
         Client version: 1.7.1
         Client API version: 1.19
         Go version (client): go1.4.2
         Git commit (client): 786b29d/1.7.1
         OS/Arch (client): linux/amd64
         Server version: 1.7.1
         Server API version: 1.19
         Go version (server): go1.4.2
         Git commit (server): 786b29d/1.7.1
         OS/Arch (server): linux/amd64

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