Docker入門-介紹和安裝

Docker容器

Docker是什么

Docker最初是dotCloud公司創建人Solomon Hykes在法國期間發起的一個公司內部項目，它是基于dotCloud公司多年云服務技術的一次革新，并于2013年3月以Apache2.0授權協議開源，主要項目代碼在Github上進行維護。Docker項目后來加入了Linux基金會，并成立推動開放容器聯盟(OCI).

Docker使用Google公司推出的Go語言進行開發實現，基于Linux內核的cgroup,namespace,以及AUFS類的Union FS等技術，對進程進行封裝隔離，屬于操作系統層面的虛擬化技術。由于隔離的進程獨立于宿主和其它的隔離的進程，因此也稱為容器。

Docker在容器的基礎上，進行了進一步的封裝，從文件系統、網絡互聯至進程隔離等待，極大的簡化了容器的創建和維護。使得Docker技術比虛擬機技術更為輕便、快捷。

Docker和傳統虛擬機

傳統虛擬機技術是虛擬出一套硬件后，在其上運行一個完整操作系統，在該系統上再運行所需應用進程；

而容器內的應用進程直接運行于宿主的內核，容器內沒有自己的內核，而且也沒有進行硬件虛擬。因此容器要比傳統虛擬機更為輕便。

為什么要使用Docker

Docker優勢

• 更高效的利用系統資源
• 更快速的啟動時間
• 一致的運行環境
• 持續交付和部署
• 更輕松的遷移
• 更輕松的維護和擴展

對比傳統虛擬機總結

Docker架構

Docker使用客戶端-服務器(C/S)架構模式，使用遠程API來管理和創建Docker容器。

Docker基本概念

Docker鏡像

我們都知道，操作系統分為內核和用戶空間。對于Linux而言，內核啟動后，會掛載root文件系統為其提供用戶空間支持。而Docker鏡像(Image),就相當于是一個root文件系統。比如官方鏡像centos:7.6就包含了完整的一套centos7.6最小系統的root文件系統。

Docker鏡像是一個特殊的文件系統，除了提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些為運行時準備的一些配置參數(如匿名半卷、環境變量、用戶等)。鏡像不包含任何動態數據，其內容在構建之后也不會被改變。

Docker鏡像分層存儲

因為鏡像包含操作系統完整的root文件系統，其體積往往是龐大的，因此在Docker設計時將其設計為分層存儲的架構。鏡像只是一個虛擬的概念，其實際體現并非由一個文件組成，而是由一組文件系統組成，或者說，由多層文件系統聯合組成。

鏡像構建時，會一層層構建，前一層是后一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改變，后一層上的任何改變只發生在自己這一層。在構建鏡像的時候，需要額外小心，每一層盡量只包含該層需要添加的東西，任何額外的東西應該在該層構建結束前清理掉。

分層存儲的特征還使得鏡像的復用、定制變的更為容易。甚至可以用之前構建好的鏡像作為基礎層，然后進一步添加新的層，以定制自己所需的內容，構建新的鏡像。

Docker容器

鏡像(Image)和容器(Container)的關系，就像Java中的類和實例一樣，鏡像是靜態的定義，容器是鏡像運行時的實體。容器可以被創建、啟動、停止、刪除、暫停等。

前面講過鏡像使用的是分層存儲，容器也是如此。每一個容器運行時，是以鏡像基礎層，在其上創建一個當前容器的存儲層，我們可以稱這個為容器運行時讀寫而準備的存儲層為容器存儲層。

容器存儲層的生存周期和容器一樣，容器消亡時，容器存儲層也隨之消亡。因此，任何保存于容器存儲層的信息都會隨容器刪除而丟失。

按照Docker最佳實踐的要求，容器不應該向其存儲內寫入任何數據，容器存儲層要保持無狀態化。所有的文件寫入操作，都應該使用Volume數據卷、或者綁定宿主目錄，在這些位置的讀寫會跳過容器存儲層，直接對宿主(或網絡存儲)發生讀寫，其性能和穩定性更高。

數據卷的生存周期獨立于容器，容器消亡，數據卷不會消亡。因此，使用數據卷后，容器刪除或者重新運行之后，數據卻不會丟失。

Docker倉庫

鏡像構建完成后，可以很容易的在當前宿主機上運行，但是，如果需要在其它服務器上使用這個鏡像，我們就需要一個集中的存儲、分發鏡像的服務，Docker Registry就是這樣的服務。

一個Docker Registry中可以包含多個倉庫(Repository)；每個倉庫可以包含多個標簽(Tag)；每個標簽對應一個鏡像。

通常，一個倉庫會包含同一個軟件不同版本的鏡像，而標簽就常用于對應軟件的各個版本。我們可以通過<倉庫名>:<標簽>的格式來指定具體是這個軟件哪個版本的鏡像。如果不給出標簽，將以latest作為默認標簽。

以centos鏡像為例，centos是倉庫的名字，其內包含有不同的版本標簽，如，6.9，7.5。我們可以通過centos:6.9，或者centos:7.5來具體指定所需哪個版本的鏡像。如果忽略了標簽，比如centos,那將視為centos:latest。

倉庫名經常以兩段式路徑形式出現，比如study/nginx，前者往往意味著Docker Registry多用戶環境下的用戶名，后者則往往是對應的軟件名。但這并非絕對，取決于所使用的具體Docker Registry的軟件或服務。

Docker Registry公開倉庫

常用的Registry是官方的Docker Hub，這也是默認的Registry。除此以外，還有CoreOS的Quay.io，CoreOS相關的鏡像存儲在這里；Google的Google Container Registry,Kubernetes的鏡像使用的就是這個服務。

國內的一些云服務商提供了針對Docker Hub的鏡像服務。這些鏡像服務被稱為加速器。常見的有阿里加速器、DaoCloud加速器等。使用加速器會直接從國內的地址下載Docker Hub的鏡像，比直接從Docker Hub下載速度會提高很多。

國內也有一些云服務商推薦類型于Docker Hub的公開服務。如網易云鏡像服務、
DaoCloud鏡像市場、阿里云鏡像庫等。

安裝

Docker版本命名

Docker在1.13版本之后，從2017年的3月1日開始，版本命名規則變為如

同時Docker劃分為CE和EE。CE即社區版(免費，支持周期三個月)強調安全，付費使用。

CentOS安裝Docker

1、系統要求

Docker CE支持64位版本CentOS7,并且要求內核版本不低于3.10。

# 查看當前系統內核
uname -r

2、卸載舊版本

舊版本的Docker稱為docker或者docker-engine,使用以下命令卸載舊版本：

sudo yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine

3、使用yum安裝

sudo yum install docker-ce

4、使用腳本安裝

在測試或開發環境中Docker官方為了簡化安裝流程,提供了一套便捷的安裝腳本，系統上可以使用這套腳本安裝：

curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh --mirror Aliyun

執行這個命令后，腳本就會自動的將一切做準備工作做好，并且把Docker CE的Edge裝在系統中。

5、啟動Docker CE

sudo systemctl enable docker #設置開啟啟動
sudo systemctl start docker

6、建立docker用戶組

默認情況下，docker命令會使用Unix socket與Docker引擎通訊。而只有root用戶和docker組的用戶才可以訪問Docker引擎的Unix socket。一般Linux系統上不會直接使用root用戶進行操作。因此，需要將使用docker的用戶加入docker用戶組。

sudo groupadd docker #建立docker組
sudo usermod -aG docker #USER #將當前用戶加入docker組

7、測試Docker是否安裝正確

docker run hello-world #啟動一個基于hello-world鏡像的容器

若能正常輸出以上信息，則說明安裝成功。

CentOS卸載Docker

1、 刪除docker安裝包

sudo yum remove docker-ce

2、刪除docker鏡像

sudo rm -rf /var/lib/docker

鏡像加速器

國內從Docker Hub拉取鏡像有時會遇到困難，此時可以配置鏡像加速器。Docker官方和國內很多云服務商都提供了國內加速器服務，例如：

• Docker官方提供的中國registry mirror
• 阿里云加速器
• DaoCloud加速器
• 163加速器

接下來我們以163加速器為例進行介紹。

CentOS7配置鏡像加速

對于使用systemd的系統，請在/etc/docker/daemon.json中寫入如下內容(如果文件不存在請新建該文件)

{
    "registry-mirrors":[
        "http://hub-mirror.c.163.com"
    ]
}

重新啟動服務生效

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

查看當前docker信息

docker info