Docker是啥？

 

打開翻譯君輸入Docker 結(jié)果顯示碼頭工人，沒錯(cuò)！碼頭工人搬運(yùn)的是集裝箱，那么今天要講的Docker其操作的也是集裝箱，這個(gè)集裝箱就靜態(tài)而言就是一個(gè)應(yīng)用鏡像文件，就動(dòng)態(tài)而言，就是一個(gè)容器。蒙了吧？好吧，上圖解釋。

Docker從狹義上來講就是一個(gè)進(jìn)程，從廣義上來講是一個(gè)虛擬容器，其實(shí)更專業(yè)的叫法是應(yīng)用容器（ Application Container ），Docker進(jìn)程和普通的進(jìn)程沒有任何區(qū)別，它就是一個(gè)普通的應(yīng)用進(jìn)程。不過是用來操作鏡像文件的。所以Docker進(jìn)程+構(gòu)建的應(yīng)用鏡像文件就等于Docker容器。本文所有講的Docker都是指Docker容器哦。

 

再繼續(xù)下文之前我們首先要明確幾個(gè)docker重要的基本概念吧，鏡像，容器，倉(cāng)庫。

 

鏡像Docker images，就類似于VM虛擬機(jī)里面的快照，但是可比快照輕量化多了。快照不懂？那可以把images直接理解成一個(gè)文件夾。我們可以通過ID或者易識(shí)別的名字+tag來確認(rèn)唯一的目標(biāo)鏡像。ImagesID是一個(gè)64位的字符，但是一般我們都是使用前面12位就足夠區(qū)別了。

 

如圖中左邊紅框中redis: lates和右邊的紅框中5f515359c7f8都唯一表示為同一個(gè)鏡像。所以我們一般的鏡像可以命名為類似centos:latest、centos:centos7.1.1503等等。

 

鏡像是分層的，有基礎(chǔ)鏡像，僅僅包含操作系統(tǒng)，比如centos鏡像；有中間件鏡像，比如redis等數(shù)據(jù)庫鏡像；最后是應(yīng)用鏡像，就是指具體的應(yīng)用服務(wù)了，應(yīng)用鏡像可以非常豐富，隨時(shí)可以發(fā)布，這三者之間依次疊加。

 

所以當(dāng)我們?cè)谑褂?Docker構(gòu)建鏡像的時(shí)候，每一個(gè)命令都會(huì)在前一個(gè)命令的基礎(chǔ)上形成一個(gè)新鏡像層。如下圖，基礎(chǔ)鏡像就是centos鏡像，中間件鏡像就是兩個(gè)紅色圈，應(yīng)用鏡像就是紫色圈。其中redis+centos這樣疊加組合的中間件鏡像就可以供A服務(wù)或者B服務(wù)使用，這樣疊加組合更加靈活。仍和一種鏡像都可以從Docker hub公共倉(cāng)庫中拉取。

容器Docker containers，你可以從鏡像中創(chuàng)建容器，這如同從快照中創(chuàng)建虛擬機(jī)，不過更輕量，啟動(dòng)更快，秒啟。應(yīng)用是在容器中運(yùn)行的，打個(gè)比方，你首先下載了一個(gè)Ubuntu的鏡像，然后又安裝mysql和Django應(yīng)用及其依賴，來完成對(duì)它Ubutun鏡像的修改，一個(gè)個(gè)人覺得非常好應(yīng)用鏡像生成了！就把這個(gè)鏡像分享給大家使用，大家通過這個(gè)鏡像就生成一個(gè)容器。容器啟動(dòng)之后就會(huì)運(yùn)行Django服務(wù)了。

 

上面也說到了，容器就是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的封閉的集裝箱，但是也需要對(duì)外提供服務(wù)的，所以Docker允許公開容器的特定端口，在啟動(dòng)Docker的時(shí)候，我們就可以將容器的特定端口映射到宿主機(jī)上面的任意一個(gè)端口，所以，如果幾個(gè)服務(wù)都需要80端口，那么容器的對(duì)外端口是80，但是映射到宿主機(jī)上面就是任意端口，就不會(huì)產(chǎn)生沖突，所以就不需要通過代理來解決沖突。容器對(duì)外端口與宿主機(jī)的端口映射可以通過下面的命令來完成。

啟動(dòng)docker容器
 docker run -d -p 2222:22 --name 容器名 鏡像名
 -d 守護(hù)容器，就是后臺(tái)運(yùn)行，退出命令窗口容器也不會(huì)停止
 -it 交互式容器 退出命令窗口容器就停止運(yùn)行了
 -p宿主機(jī)端口和容器端口映射
 8081:80 宿主機(jī)端口:容器公開的端口

 

倉(cāng)庫Docker registeries，docker倉(cāng)庫和存放集裝箱的倉(cāng)庫是一樣的，不過docker使用來存放鏡像的。倉(cāng)庫存在公有和私有之分，公有倉(cāng)庫docker hub提供了非常多的鏡像文件，這些鏡像直接拉取下來就可以運(yùn)行了，你也可以上傳自己的鏡像到docker hub上面。同時(shí)也可以自己搭建私有倉(cāng)庫用于團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目管理。

結(jié)合前面介紹的基本概念，我們可以將docker的幾個(gè)概念使用大致串起來，他們之間是如何運(yùn)作的，也就是Docker的生命周期。

 

看下圖，主要是三步走。

 

1、 開發(fā)構(gòu)建鏡像并將鏡像push到Docker倉(cāng)庫
2、 測(cè)試或者運(yùn)維從Docker倉(cāng)庫拷貝一份鏡像到本地
3、 通過鏡像文件開啟Docker容器并提供服務(wù)

 

為啥要用Docker？能干些啥？

為啥要用Docker?這要從目前軟件行業(yè)的痛點(diǎn)來講起 1、軟件更新發(fā)布及部署低效，過程繁瑣且需要人工介入，2、環(huán)境一致性難以保證，3、不同環(huán)境之間遷移成本太高。有了Docker可以很大程度解決上面的問題。

 

首先，Docker的使用簡(jiǎn)單至極，從開發(fā)的角度來看就是三步走：構(gòu)建，運(yùn)輸，運(yùn)行。其中關(guān)鍵步驟就是構(gòu)建環(huán)節(jié)，即打包鏡像文件。但是從測(cè)試和運(yùn)維的角度來看，那就只有兩步：復(fù)制，運(yùn)行。有了這個(gè)鏡像，那么想復(fù)制到哪運(yùn)行都可以，完全和平臺(tái)無關(guān)了。同時(shí)Docker這種容器技術(shù)隔離出了獨(dú)立的運(yùn)行空間，不會(huì)和其他應(yīng)用爭(zhēng)用系統(tǒng)資源了以及還不需要考慮應(yīng)用之間相互影響，想想就開心。

 

其次，因?yàn)樵跇?gòu)建鏡像的時(shí)候就處理完了服務(wù)程序?qū)τ谙到y(tǒng)的所有依賴，所以在你使用的時(shí)候，你可以忽略掉原本程序的依賴以及開發(fā)語言。對(duì)測(cè)試和運(yùn)維而言，更多專注于自己的業(yè)務(wù)內(nèi)容上。

 

最后，Docker于開發(fā)者而言提供了一種開發(fā)環(huán)境的管理辦法，與測(cè)試人員而言保證了環(huán)境的同步，于運(yùn)維人員提供了可移植的標(biāo)準(zhǔn)化部署流程。

 

所以， Docker 能干啥，總結(jié)如下：

• 構(gòu)建容易分發(fā)簡(jiǎn)單

• 隔離應(yīng)用解除依賴

• 快速部署測(cè)完就銷

   

Docker是個(gè)進(jìn)程級(jí)的輕量化虛擬機(jī)，和傳統(tǒng)虛擬機(jī)有啥區(qū)別呢？

 

Docker這個(gè)虛擬機(jī)超級(jí)輕量級(jí)，僅僅是一個(gè)進(jìn)程而已。與傳統(tǒng)的虛擬機(jī)比如VM有著巨大的差別

 

區(qū)別看下圖：

 

我們來看一下二者的區(qū)別，因?yàn)?VM 的 Hypervisor 需要實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的虛擬化，并且還要搭載自己的操作系統(tǒng)，其中虛擬機(jī)操作系統(tǒng)占用內(nèi)存是比較大的，一個(gè)操作系統(tǒng)有好幾個(gè)G，自然在啟動(dòng)速度和資源利用率以及性能上有非常大的開銷，如果在本地，或者個(gè)人電腦，那么影響還不是那么大，但是在云端就是一個(gè)非常大的資源浪費(fèi)。

 

咱們很多時(shí)候做事情的時(shí)候不會(huì)考慮與事情本身無關(guān)的問題，比如造飛機(jī)的不會(huì)考慮飛機(jī)是否要潛水，對(duì)于我們目前很多移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用來說，很少會(huì)涉及到對(duì)操作系統(tǒng)的部分，其實(shí)我們主要關(guān)心的是應(yīng)用的本身，而VM虛擬機(jī)的上層是運(yùn)行的運(yùn)行時(shí)庫和應(yīng)用，整個(gè)虛擬機(jī)的空間是非常的龐大，但是容器化技術(shù)Docker技術(shù)的出現(xiàn)后，省去了操作系統(tǒng)這一層，多個(gè)容器之間相互隔離且共用了宿主操作系統(tǒng)和運(yùn)行時(shí)庫。

 

所以Docker 應(yīng)用容器相對(duì)于 VM 有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

• 啟動(dòng)速度快，容器啟動(dòng)本質(zhì)就是一個(gè)開啟一個(gè)進(jìn)程而已，因此都是秒啟，而 VM 通常要更久。

• 資源利用率高，一臺(tái)普通 PC 可以跑成百上千個(gè)容器，你跑十個(gè) VM 試試。

• 性能開銷小， VM 通常需要額外的 CPU 和內(nèi)存來完成 OS 的功能，這一部分占據(jù)了額外的資源。

   

所以很多移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用或者云計(jì)算的后端節(jié)點(diǎn)都可以用docker來替換物理機(jī)器或者虛擬機(jī)。比如騰訊地圖的很多后臺(tái)服務(wù)基本上都遷移docker部署了。

 

Docker是個(gè)啥架構(gòu)？底層又是用的啥技術(shù)？

前面說了那么多，始終還是霧里看花。下面就詳細(xì)介紹一下技術(shù)架構(gòu)，底層又是用的啥技術(shù)來實(shí)現(xiàn)上述那么多優(yōu)點(diǎn)的？

Docker技術(shù)架構(gòu)圖：

 

從Docker依賴的底層技術(shù)來看，Docker原生態(tài)是不能直接在Windows平臺(tái)上運(yùn)行的，只支持linux系統(tǒng)，原因是Docker依賴linux kernel三項(xiàng)最基本的技術(shù),namespaces充當(dāng)隔離的第一級(jí)，是對(duì)Docker容器進(jìn)行隔離，讓容器擁有獨(dú)立的hostname,ip,pid，同時(shí)確保一個(gè)容器中運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程而且不能看到或影響容器外的其它進(jìn)程;Cgroups是容器對(duì)使用的宿主機(jī)資源進(jìn)行核算并限制的關(guān)鍵功能。

 

比如CPU,內(nèi)存,磁盤等，union FS主要是對(duì)鏡像也就是image這一塊作支持，采用copy-on-write技術(shù)，讓大家可以共用某一層，對(duì)于某些差異層的話就可以在差異的內(nèi)存存儲(chǔ)，Libcontainer是一個(gè)庫，是對(duì)上面這三項(xiàng)技術(shù)做一個(gè)封裝。

 

Docker engine 用來控制容器container的運(yùn)行，以及鏡像文件的拉取。

 

Docker咋裝呢？Docker怎么用呢？

安裝之前，我們首先確保自己的linux系統(tǒng)內(nèi)核版本高于3.10，并且系統(tǒng)是64位，才能體驗(yàn)Docker哦。

通過uname -ir查看是否滿足要求。

 

Docker安裝

通過腳本的方式安裝docker，非常簡(jiǎn)單。

1、 獲取最新的docker安裝包

nicktang@nicktang-virtual-machine:~$ wget -qO- https://get.docker.com/ | sh

輸入當(dāng)前用戶的密碼后，就會(huì)下載腳本并且安裝Docker及依賴包。

顯示上圖內(nèi)容就表明安裝完成。

2、 啟動(dòng)docker 后臺(tái)服務(wù)

root@nicktang-virtual-machine:/data # sudo service docker start #啟動(dòng)守護(hù)進(jìn)程
root@nicktang-virtual-machine:/data # docker -v

能夠看見版本號(hào)，說明docker的安裝成功。簡(jiǎn)單吧！至此就差一個(gè)鏡像了。自己制作還是從公共倉(cāng)庫拉取就隨你啦。

root@nicktang-virtual-machine:/data # sudo service docker stop #關(guān)閉守護(hù)進(jìn)程

Docker使用

Docker的使用，我們主要從【增刪查】幾方面來說說怎么使用docker,為什么沒有【改】呢，因?yàn)樵谖铱磥韉ocker容器一旦出現(xiàn)問題了，根本沒有修復(fù)的必要，直接把容器停止并刪除，再啟動(dòng)，這樣來得快。所以我們只需要掌握幾個(gè)基本命令即可，具體如下。

【查】查看本地已有的鏡像 Docker images

 

【增】運(yùn)行一個(gè)鏡像，即啟動(dòng)一個(gè)容器 docker run 鏡像名 ，比如我們運(yùn)行docker run centos
鍵入這個(gè)命令的時(shí)候完成了三樣操作
1、 檢查本地是否有hello-world這個(gè)鏡像,有->就跳過第二步 沒有->依次執(zhí)行
2、 就自動(dòng)去docker hub下載這個(gè)鏡像
3、 就把鏡像加載到容器并且運(yùn)行

 

再用docker images查看的時(shí)候本地就增加了centos鏡像。

 

Tag為latest就表示是最新版本的centos系統(tǒng)鏡像。因?yàn)闀?huì)從docker hub拉取沒有的鏡像，所以算【增】里面。

【增】拉取指定的鏡像文件 docker pull 鏡像名:TAG

 

上面那種通過直接運(yùn)行的方式拉取的是docker hub中最新的鏡像，但是有時(shí)候我想拉取指定的鏡像文件就需要使用docker pull命令來拉取。因?yàn)閺墓俜嚼＄R像文件，通常是比較慢的，所以我們可以通過加速器技術(shù)來從國(guó)內(nèi)的鏡像倉(cāng)庫拉取。

【查】查看所有的容器docker ps -a 可以用來查看所有的容器，包括運(yùn)行中的和已經(jīng)停止的。

 

第一個(gè)字段就是已經(jīng)啟動(dòng)的容器ID，第二個(gè)字段就是這個(gè)容器是根據(jù)哪個(gè)鏡像生成的。但是上面這個(gè)命令只是臨時(shí)啟動(dòng)一下容器，上面圖中的status 是exited(0),表示容器是退出狀態(tài)。如果想容器在后臺(tái)運(yùn)行，所以我們需要啟動(dòng)守護(hù)式容器才可以，只要在啟動(dòng)命令中添加一個(gè) -d參數(shù)，即docker run -d centos就可以了。

 

【查】查看鏡像/容器的具體信息 docker inspect鏡像ID(鏡像名)/容器ID(容器名) docker inspect centos

這個(gè)命令是返回一個(gè)鏡像或者容器詳細(xì)信息的json串。其中包括ID，ip，版本，容器的主程序等非常多的信息，根據(jù)這些信息我們可以進(jìn)行二次開發(fā)。在這個(gè)命令的基礎(chǔ)之上增加一個(gè)-f參數(shù)我們可以指定獲取自己需要的信息，比如獲取redis容器的IP地址，內(nèi)存信息，CPU使用情況。docker inspect -f '{{.NetworkSettings.IPAddress}}' [ID /Name]

 

【查】進(jìn)入容器 docker run -it centos 即啟動(dòng)一個(gè)交互式容器
-it 完成容器終端和當(dāng)前終端進(jìn)行關(guān)聯(lián)，即當(dāng)前終端的顯示就會(huì)切換到容器終端的顯示。

查看容器目錄結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)和物理機(jī)器的目錄結(jié)構(gòu)完全一致，這就是為什么有的人稱docker容器也稱之為虛擬機(jī)的原因。

Exit可以退出容器終端。

文章標(biāo)題：Docker是啥？5分鐘讓你秒懂Docker
鏈接地址：http://www.muchs.cn/news16/104966.html

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