DevOps利器之Docker入門篇

簡介

What?

Docker是基于Go語言實(shí)現(xiàn)的開源容器項(xiàng)目,誕生于2013年年初,由dotCloud公司發(fā)起,此公司后改名為Docker Inc.Docker項(xiàng)目已加入Linux基金會,并遵循Apache2.0協(xié)議,代碼托管在Github:Docker源碼地址

各大操作系統(tǒng)現(xiàn)都支持Docker,并且最新的Linux發(fā)行版RedHat、CentOS、Ubuntu中均已默認(rèn)帶有Docker軟件包.

Docker的構(gòu)想是要實(shí)現(xiàn)“Build,Ship and Run Any App, Anywhere”,即通過對應(yīng)用的封 裝( Packaging)、分發(fā)( Distribution)、部署( Deployment)、運(yùn)行( Runtime)生命周期進(jìn)行管 理，達(dá)到應(yīng)用組件級別的“ 一次封裝 ，到處運(yùn)行” 。 這里的應(yīng)用組件， 既可以 是一個 Web 應(yīng) 用、一個編譯環(huán)境，也可以是一套數(shù)據(jù)庫平臺服務(wù)，甚至是一個操作系統(tǒng)或集群。

基于 Linux 平 臺上的多項(xiàng)開源技術(shù)， 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(huán)境和多種主流云平臺 。 可以說 ， Docker首次為應(yīng)用 的開發(fā) 、運(yùn)行和部署提 供了“一站式”的實(shí)用解決方案。

早期Docker代碼實(shí)現(xiàn)是基于LXC(Linux Containers,即Linux容器),自0.9版本開始,Docker開發(fā)了libcontainer項(xiàng)目作為更廣泛的容器驅(qū)動實(shí)現(xiàn).

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(nèi) 運(yùn)行著一個應(yīng)用，不同的容器相互隔離，容器之間也可以通過網(wǎng)絡(luò)互相通信。 容器的創(chuàng)建和 停止十分快速，幾乎跟創(chuàng)建和終止原生應(yīng)用 -致;另外，容器自身對系統(tǒng)資源的額外需求也十分有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)虛擬機(jī) 。 很多時(shí)候，甚至直接把容器當(dāng)作應(yīng)用本身也沒有任何 問題。

Why?

• 新型的創(chuàng)建分布式應(yīng)用程序的方式，快速分發(fā)和部署
• 通過容器來打包應(yīng)用、解藕應(yīng)用和運(yùn)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(jì)實(shí)現(xiàn),節(jié)約開發(fā)、測試、部署的大量時(shí)間
• 更高效的資源利用,一臺主機(jī)上可以運(yùn)行上千個Docker容器,運(yùn)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(nèi)核級的虛擬化,可以實(shí)現(xiàn)更高級的性能
• 更輕松的遷移和擴(kuò)展,Docker容器幾乎可以在任意的平臺上運(yùn)行，包括物理機(jī)、虛
  擬機(jī)、公有云、私有云 、 個人電腦 、 服務(wù)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(shí)現(xiàn)以前繁瑣的更新,提高工作效率，并標(biāo)準(zhǔn) 化流程
• Docker通過類似 Git設(shè)計(jì)理念的操作來方便用戶獲取、分發(fā)和更新應(yīng)用鏡像，存儲復(fù) 用，增量更新
• Docker與傳統(tǒng)虛擬機(jī)的比較如下圖

How?

Docker 運(yùn)行基本命令和模式:

Docker Engine:

Docker architecture:

Docker與虛擬化

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

“在計(jì) 算機(jī)技 術(shù)中，虛擬化 是 一種資 源管理技術(shù)，是將 計(jì) 算機(jī) 的各種實(shí) 體資 源，如服務(wù)器 、 網(wǎng)絡(luò)、 內(nèi)存及存儲等，予以抽 象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，打破實(shí)體 結(jié) 構(gòu)間的不可切割的障礙，使用戶可以用比原本的紐態(tài)更好的方式來應(yīng)用這些資源 ?！?/p>

可見，虛擬化的核心是對資源的抽象，目標(biāo)往往是為了在同一個主機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個系
統(tǒng)或應(yīng)用，從而提高系統(tǒng)資源的利用率，并且?guī)斫档统杀尽⒎奖愎芾砗腿蒎e容災(zāi)等好處 。

Docker 和常見的虛擬機(jī)方式的不同之處:

安裝

用戶可以訪問 Docker 官網(wǎng)的 Get Docker Docker 官網(wǎng)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(wù) 。

• Docker 引擎:包括支持在桌面系統(tǒng)或云平臺安裝 Docker，以及為企業(yè)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(wù)，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(wù)，可以完成容器的部署與管理，可以完整地支
  持容器化項(xiàng)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(yùn)行:

安裝完成后啟動Docker服務(wù),然后嘗試運(yùn)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(wù)器已經(jīng)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(chuàng)建 Docker容器的基礎(chǔ)。本質(zhì)上是一個文件,通過版本管理和增量的文件系統(tǒng)， Docker 提供了一套十分簡單的機(jī)制來創(chuàng)建和更新現(xiàn)有的鏡像，用戶甚至可以從網(wǎng)上下載一個已經(jīng)做好的應(yīng)用鏡像，并直接使用.

Docker 運(yùn)行容器前需要本地存在對應(yīng)的鏡像， 如果鏡像不存在， Docker 會嘗試先從默 認(rèn)鏡像倉庫下載(默認(rèn)使用 Docker Hub 公共注冊服務(wù)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(dāng)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(biāo)簽,如果不指定默認(rèn)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(biāo)簽意味著該鏡像的內(nèi)容會跟蹤最新版本的變更而變化，內(nèi)容是不穩(wěn)定的。因此，從穩(wěn)定性上考慮，不要在生產(chǎn)環(huán)境中忽略鏡像的標(biāo)簽信息或使 用默認(rèn)的latest 標(biāo)記的鏡像。

查看鏡像信息

1. 查看本地主機(jī)上的鏡像列表:

$docker images
或者
$docker image ls

# 參數(shù)
> --digests=true|false: 列出鏡像的數(shù)字摘要值，默認(rèn)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(biāo)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(rèn)為否

更多子命令選項(xiàng)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(biāo)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(jìn)制字符,這里默認(rèn)展示前12位
• CREATED: 鏡像的創(chuàng)建時(shí)間
• SIZE: 鏡像大小,優(yōu)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(shí)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(biāo)簽

為了方便在后續(xù)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(biāo)簽。 例如，添加一個新的myubuntu: latest鏡像標(biāo)簽:

$docker tag ubuntu:latest myubuntu:latest

3. 查看鏡像詳細(xì)信息

使用 docker inspect 命令可以獲取該鏡像的詳細(xì)信息，包括制作者、適應(yīng)架構(gòu)、各層的數(shù)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(xiàng)內(nèi)容時(shí)，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(nèi)容具體是什么呢?這時(shí)候可以使用 history子命令，該命令將列出各層的創(chuàng)建信息。

搜索鏡像

$ docker search nginx

參數(shù):
-f, --filter filter: 過濾輸出內(nèi)容
--format string: 格式化輸出內(nèi)容
--limit int: 顯示個數(shù),默認(rèn)25
--no-trunc: 不截?cái)噍敵鼋Y(jié)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(biāo)簽或 ID。

$docker rmi myubuntu:latest

參數(shù):
-f, -force: 強(qiáng)制刪除鏡像， 即使有容器依賴它;
-no-prune: 不要清理未帶標(biāo)簽的父鏡像。

注意:
當(dāng)同 一 個鏡像擁有多個標(biāo)簽的時(shí)候，docker rmi 命令只是刪除了該鏡像多個標(biāo)簽中的指定 標(biāo)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(shí)間后， 系統(tǒng)中可能會遺留一些臨時(shí)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(jìn)行清理。

創(chuàng)建鏡像

創(chuàng)建鏡像的方法主要有三種:

• 基于已有鏡像的容器創(chuàng)建
• 基千本地模板導(dǎo)入
• 基于Dockerfile創(chuàng)建(比較常用)

利用Dockerfile創(chuàng)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(chuàng)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(nèi)容分為四部分:

• 基礎(chǔ)鏡像信息
• 維護(hù)者信息
• 鏡像操作指令
• 容器啟動時(shí)執(zhí)行指令

未完待續(xù)......