DevOps利器之Docker入門篇

簡介

What?

Docker是基于Go語言實現的開源容器項目,誕生于2013年年初,由dotCloud公司發起,此公司后改名為Docker Inc.Docker項目已加入Linux基金會,并遵循Apache2.0協議,代碼托管在Github:Docker源碼地址

各大操作系統現都支持Docker,并且最新的Linux發行版RedHat、CentOS、Ubuntu中均已默認帶有Docker軟件包.

Docker的構想是要實現“Build,Ship and Run Any App, Anywhere”,即通過對應用的封 裝( Packaging)、分發( Distribution)、部署( Deployment)、運行( Runtime)生命周期進行管 理，達到應用組件級別的“ 一次封裝 ，到處運行” 。 這里的應用組件， 既可以 是一個 Web 應 用、一個編譯環境，也可以是一套數據庫平臺服務，甚至是一個操作系統或集群。

基于 Linux 平 臺上的多項開源技術， Docker 提供了高效、敏捷和輕量級的容器方案，并 支持部署到本地環境和多種主流云平臺 。 可以說 ， Docker首次為應用 的開發 、運行和部署提 供了“一站式”的實用解決方案。

早期Docker代碼實現是基于LXC(Linux Containers,即Linux容器),自0.9版本開始,Docker開發了libcontainer項目作為更廣泛的容器驅動實現.

簡單地講，讀者可以將 Docker 容器理解為一種輕量級的沙盒( sandbox)。 每個容器內 運行著一個應用，不同的容器相互隔離，容器之間也可以通過網絡互相通信。 容器的創建和 停止十分快速，幾乎跟創建和終止原生應用 -致;另外，容器自身對系統資源的額外需求也十分有限，遠遠低于傳統虛擬機 。 很多時候，甚至直接把容器當作應用本身也沒有任何 問題。

Why?

• 新型的創建分布式應用程序的方式，快速分發和部署
• 通過容器來打包應用、解藕應用和運行平臺
• 更快速的交付和部署,啟動快速,啟動和停止可以在妙計實現,節約開發、測試、部署的大量時間
• 更高效的資源利用,一臺主機上可以運行上千個Docker容器,運行Docker不需要額外的虛擬化管理程序(virtual machine manager,以及Hypervisor)的支持,Docker是內核級的虛擬化,可以實現更高級的性能
• 更輕松的遷移和擴展,Docker容器幾乎可以在任意的平臺上運行，包括物理機、虛
  擬機、公有云、私有云 、 個人電腦 、 服務器等
• 更簡單的更新管理,使用Dockerfile,只需要小小的配置修改就可以實現以前繁瑣的更新,提高工作效率，并標準 化流程
• Docker通過類似 Git設計理念的操作來方便用戶獲取、分發和更新應用鏡像，存儲復 用，增量更新
• Docker與傳統虛擬機的比較如下圖

How?

Docker 運行基本命令和模式:

Docker Engine:

Docker architecture:

Docker與虛擬化

虛擬化 (virtualization)技術是一個通用的概念，在不同領域有不同的理解。 在計算領 域，一般指的是計算虛擬化 (computingvirtualization)，或通常說的服務器虛擬化。 維基百科 上的定義如下:

“在計 算機技 術中，虛擬化 是 一種資 源管理技術，是將 計 算機 的各種實 體資 源，如服務器 、 網絡、 內存及存儲等，予以抽 象、轉換后呈現出來，打破實體 結 構間的不可切割的障礙，使用戶可以用比原本的紐態更好的方式來應用這些資源 。”

可見，虛擬化的核心是對資源的抽象，目標往往是為了在同一個主機上同時運行多個系
統或應用，從而提高系統資源的利用率，并且帶來降低成本、方便管理和容錯容災等好處 。

Docker 和常見的虛擬機方式的不同之處:

安裝

用戶可以訪問 Docker 官網的 Get Docker Docker 官網頁面，查看獲取 Docker 的方式，以及 Docker 支持的平臺類型目前 Docker 支持 Docker 引 擎、 Docker Hub、 Docker Cloud 等多種服務 。

• Docker 引擎:包括支持在桌面系統或云平臺安裝 Docker，以及為企業提供簡單安全
  彈性的容器集群編排和管理;
• DockerHub:官方提供的云托管服務，可以提供公有或私有的鏡像倉庫;
• DockerCloud :官方提供的容器云服務，可以完成容器的部署與管理，可以完整地支
  持容器化項目，還有CI、 CD功能。

Linux安裝

$sudo apt-get update
$sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Mac安裝

$brew cask install docker

或者:

手動下載安裝 :Docker Mac傳送門

運行:

安裝完成后啟動Docker服務,然后嘗試運行如下命名:

$docker run -d -p 80:80 --name webserver_test nginx

# 然后在瀏覽器訪問:http://127.0.0.1 看看效果,一個nginx服務器已經搭建完成了,是不是很香

Docker有三大核心概念:

• 鏡像 (Image)
• 容器( Container)
• 倉庫( Repository)

鏡像 (Image)

鏡像是Docker三大核心概念中最重要的,是創建 Docker容器的基礎。本質上是一個文件,通過版本管理和增量的文件系統， Docker 提供了一套十分簡單的機制來創建和更新現有的鏡像，用戶甚至可以從網上下載一個已經做好的應用鏡像，并直接使用.

Docker 運行容器前需要本地存在對應的鏡像， 如果鏡像不存在， Docker 會嘗試先從默 認鏡像倉庫下載(默認使用 Docker Hub 公共注冊服務器中的倉庫)， 用戶也可以通過配置， 使用自定義的鏡像倉庫。

獲取鏡像

$docker pull NAME [:TAG] 
$docker pull ubuntu:18.04
命令相當于
docker pull registry.hub.docker.com/ubuntu:18.04
如果從非官方的倉庫下載，則需要在倉庫名稱前指定完整的倉庫地址

NAME:鏡像倉庫名稱
TAG:鏡像標簽,如果不指定默認為latest,即會下載倉庫中最新版本的鏡像

注意:
一般來說,鏡像的latest 標簽意味著該鏡像的內容會跟蹤最新版本的變更而變化，內容是不穩定的。因此，從穩定性上考慮，不要在生產環境中忽略鏡像的標簽信息或使 用默認的latest 標記的鏡像。

查看鏡像信息

1. 查看本地主機上的鏡像列表:

$docker images
或者
$docker image ls

# 參數
> --digests=true|false: 列出鏡像的數字摘要值，默認為否;
> -f, --filter=[] : 過濾列出的鏡像， 如dangling=true 只顯示沒有被使用的
鏡像;也可指定帶有特定標注的鏡像等;
> --format="TEMPLATE" : 控制輸出格式，如: .ID代表ID信息，.Repository
代表倉庫信息等;
> -q, --quiet=true|false: 僅輸出ID信息， 默認為否

更多子命令選項還可以通過man docker-images來查看

顯示如圖:

• REPOSITORY:來自于哪個倉庫
• TAG: 鏡像的標簽信息
• IMAGE ID:鏡像的ID,這里同樣的ID可以是不同TAG,完整的ID是由64個十六進制字符,這里默認展示前12位
• CREATED: 鏡像的創建時間
• SIZE: 鏡像大小,優秀的鏡像往往都比較小,鏡像大小信息只是表示了該鏡像的邏輯體積大小， 實際上由于相同的鏡像層本地只會存儲一份， 物理上占用的存儲空間會小于各鏡像邏輯體積之和

2. 添加鏡像標簽

為了方便在后續工作中使用特定鏡像，還可以使用docker tag命令來為本地鏡像任 意添加新的標簽。 例如，添加一個新的myubuntu: latest鏡像標簽:

$docker tag ubuntu:latest myubuntu:latest

3. 查看鏡像詳細信息

使用 docker inspect 命令可以獲取該鏡像的詳細信息，包括制作者、適應架構、各層的數字摘要等:

$docker inspect ubuntu:18.04

# 上面代碼返回的是一個JSON格式的消息，如果我們只要其中一項內容時，可以使用 -f 來指定，例如，獲取鏡像的ContainerConfig:

$docker inspect -f {{".ContainerConfig"}} ubuntu:18.04

4. 使用history命令查看鏡像歷史
   既然鏡像文件由多個層組成，那么怎么知道各個層的內容具體是什么呢?這時候可以使用 history子命令，該命令將列出各層的創建信息。

搜索鏡像

$ docker search nginx

參數:
-f, --filter filter: 過濾輸出內容
--format string: 格式化輸出內容
--limit int: 顯示個數,默認25
--no-trunc: 不截斷輸出結果

$ docker search --filter=is-official=true nginx

刪除和清理鏡像

使用 docker rmi 或 docker image rm 命令可以刪除鏡像， 命令格式為 docker<br/>rmi IMAGE [IMAGE ... ], 其中 IMAGE 可以為標簽或 ID。

$docker rmi myubuntu:latest

參數:
-f, -force: 強制刪除鏡像， 即使有容器依賴它;
-no-prune: 不要清理未帶標簽的父鏡像。

注意:
當同 一 個鏡像擁有多個標簽的時候，docker rmi 命令只是刪除了該鏡像多個標簽中的指定 標簽而巳， 并不影響鏡像文件

# 刪除所有鏡像
$docker rmi $(docker ps -a)  # 慎用啊!!!!

使用Docker一段時間后， 系統中可能會遺留一些臨時的鏡像文件， 以及一些沒有被使 用的鏡像， 可以通過docker image prune命令來進行清理。

創建鏡像

創建鏡像的方法主要有三種:

• 基于已有鏡像的容器創建
• 基千本地模板導入
• 基于Dockerfile創建(比較常用)

利用Dockerfile創建鏡像

Dockerfile是一個文本格式的配置文件，用戶可以使用Dockerfile來快速創建自定義的鏡像。由一行行命令語句組成，并且支持以#開頭的注釋行。一般而言，Dockerfile主體內容分為四部分:

• 基礎鏡像信息
• 維護者信息
• 鏡像操作指令
• 容器啟動時執行指令

未完待續......