Docker简介与安装

Docker是基于Go语言实现的云开源项目。
docker的理念：一次镜像处处运行，从搬家到搬楼
Docker的主要目标是“Build,Ship and Run Any App,Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，
使用户的APP(可以是一个WEB应用或数据库应用等等)及其运行环境能够做到“一次镜像，处处运行”。

一、Docker简介

1、Docker是什么

问题:为什么会有docker出现
假定您在开发一个系统，您使用的是一台笔记本电脑而且您的开发环境具有特定的配置。其他开发人员身处的环境配置也各有不同，您正在开发的应用依赖于您当前的配置且还要依赖于某些配置文件。此外，您的企业还拥有标准化的测试和生产环境，且具有自身的配置和一系列支持文件。您希望尽可能多在本地模拟这些环境而不产生重新创建服务器环境的开销。请问您要如何确保应用能够在这些环境中运行和通过质量检测?并且在部署过程中不出现令人头疼的版本、配置问题，也无需重新编写代码和进行故障修复?

答案就是使用容器。Docker之所以发展如此迅速，也是因为它对此给出了一个标准化的解决方案--系统平滑移植，容器虚拟化技术。
环境配置相当麻烦，换一台机器，就要重来一次，费力费时。很多人想到，能不能从根本上解决问题，软件可以带环境安装?也就是说，安装的时候，把原始环境一模一样地复制过来。开发人员利用 Docker 可以消除协作编码时“在我的机器上可正常工作”的问题。

总结：
Docker 就是在Linux容器技术的基础上发展过来的。将应用打成镜像，通过镜像成为运行在Docker容器上面的实例，
而Docker容器在任何操作系统止都是一致的，这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作。
=》一句话:Docker解决了运行环境和配置问题,方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。

2、容器与虚拟机的比较

1）虚拟机(virtual machine)
虚拟机是带环境安装的一种解决方案。它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，比如在Windows10系统里面运行Linux系统CentOS7。
应用程序对此毫无感知，因为虚拟机看上去跟真实系统一模一样，而对于底层系统来说虚拟机就是一个普通文件，不需要了可以直接删掉，对其他部分毫无影响。
这类虚拟机完美的运行了另一套系统，能够使应用程序、操作系统和硬件三者之间的逻辑不变。
2）虚拟机的缺点
资源占用多、用于步骤多（步骤繁琐）、启动慢

2）Linux容器(Linux Containers，缩写为 LXC)
Linux容器是与系统其他部分隔离开的一系列进程，从另一个镜像运行并由该镜像提供支持进程所需的全部文件。容器提供的镜像包含了应用的所有依赖项，因而在从开发到测试再到生产的整个过程中，它都具有可移植性和一致性。

Linux容器不是模拟一个完整的操作系统而是对进程进行隔离。有了容器就可以将软件运行所需的所有资源打包到一个隔离的容器中。
容器与虚拟机不同，不需要捆绑一整套操作系统，只需要软件工作所需的库资源和设置。系统因此而变得高效轻量并保证部署在任何环境中的软件都能始终如一地运行。
可参考下图：

3）比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处:
传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程。
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且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。
每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。

总结：
Docker容器是在操作系统层面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，而传统虚拟机则是在硬件层面实现虚拟化。
与传统的虚拟机相比，Docker优势体现为启动速度快、占用体积小。

3、Docker下载

官网：docker官网:http://www.docker.com
仓库：-DockerHub官网: https://hub.docker.com/

二、Docker安装

前提条件
目前CentOS仅发行版本中的内核支持 Docker。
Docker 运行在CentOs7(64-bit)上，要求系统为64位、Linux系统内核版本为3.8以上。

如何查看自己的内核：
uname命令用于打印当前系统相关信息(内核版本号、硬件架构、主机名称和操作系统类型等)

[root@zzyy ~]# cat /etc/redhat-release
Cent0S Linux release 7.4.1708(core)
[root@zZyy ~]# uname -r
3.10.0-693.eL7x86_64

Docker的基本组成

镜像(lmage)

Docker镜像相当于一个只读的模板。镜像可以用来创建Docker容器，一个镜像可以创建很多容器。它也相当于是一个root文件系统。
比如官方镜像Centos7就包含了完整的一套Centos7最小系统的 root 文件系统。
相当于容器的“源代码”，docker镜像文件类似于Java的类模板，而docker容器实例类似于java中new出来的实例对象。如图：

容器(Container)

从java面向对象的角度来解释:
Docker利用容器独立运行的一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器则类似于一个虚拟化的运行环境，容器是用镜像创建的运行实例。
就像java中的类和实例对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。
容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境,它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台

从镜像容器的角度来解释:
可以把容器看做是一个简易版的Linux 环境(包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。

仓库(集中存放镜像的地方)

类似于
Maven仓库，存放各种jar包的地方;
github仓库，存放各种git项目的地方;
Docker公司提供的官方registry被称为Docker Hub，存放各种镜像模板的地方。

仓库分为公开仓库(Public)和私有仓库(Private)两种形式。
最大的公开仓库是 Docker Hub(https://hub.docker.com/),
存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云、网易云等
总结
Docker 本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。
只有通过这个镜像文件才能生成 Docker容器实例(类似java中new出来一个对象)。

image文件可以看作是容器的模板。Docker根据image文件生成容器的实例。同一个image文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

镜像文件
image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。
容器实例
一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器
仓库
就是放一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候再从仓库中拉下来就可以了。

CentOS7安装Docker(http://docs.docker.com/engine/install/centos)

安装步骤

1、确定是centOS7及以上版本
2.卸载旧版本

$ sudo yum remove docker
docker-clientdocker-client-latest
docker-common
docker-latest
docker-latest-logrotate
docker-logrotatedocker-engine

3.yum安装gcc相关(需要能正常访问外网)

yum -y install gcc
yum -y install gcc-c++

4.安装需要的软件包

$sudo yum install -y yum-utils

5.设置stable镜像仓库

$sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

6.更新yum软件包索引

yum makecache fast

7.安装DOCKER CE

$ sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

8.启动docker

systemctl start docker
ps -ef|grep docker

9.测试

docker version
sudo docker run hello-world

10.卸载

systemctl stop docker
yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
rm -rf /var/lib/docker
rm -rf/var/lib/containerd

补充说明
1、阿里云镜像加速
由于访问国外网址太慢所以这里增加一个镜像加速的相关配置说明
网址：cr.console.aliyun.com/cn-gingdao/instances/mirrors
在阿里云下-弹性计算-容器镜像服务-镜像工具-镜像加速器 如下图：

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF
"registry-mirrors":["https://aa25jngu.mirror.aliyuncs.com" ]
EOF

sudo systemctl daemon-reload //从新读取配置文件
sudo systemctl restart docker// 重启Docker

docker run hell0-world //测试

2、run命令都做了写什么 参考下图

底层原理 -深层次

1、为什么docker比虚拟机快
(1)docker有着比虚拟机更少的抽象层
由于docker不需要Hvpervisor(虛拟机)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优势。
(2)docker利用的是宿主机的内核,而不需要加载操作系统OS内核
当新建一个容器时docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。
进而避兔引寻、加载操作系统内核返回等比较费时费资源的过程,当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载OS,返回新建过程是分钟级别的。
而docker由干百接利用宿主机的操作系统,则省略了返回过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟。

Docker入门架构图

Docker的工作原理
Docker是一个Client-Server结构的系统，Docker守护进程运行在主机上，然后通过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，相当于前面说到的集装箱。

三、Docker的平台架构图解（架构版）

Docker是一个 C/S 模式的架构，后端是一个松耦合架构，众多模块各司其职。
Docker 运行的基本流程为:

1、用户是使用 Docker Client与 Docker Daemon 建立通信，并发送请求给后者。
2、Docker Daemon 作为 Docker架构中的主体部分，首先提供 Docker Server 的功能使其可以接受 Docker Client 的请求。
3、Docker Engine 执行 Docker 内部的一系列工作，每一项工作都是以一个 Job 的形式的存在。
4、Job 的运行过程中，当需要容器镜像时，则从 Docker Registry中下载镜像，并通过镜像管理驱动 Graph driver将下载镜像以Graph的形式存储。
5、当需要为 Docker 创建网络环境时，通过网络管理驱动 Network driver 创建并配置 Docker 容器网络环境。
6、当需要限制 Docker容器运行资源或执行用户指令等操作时，则通过 Exec driver 来完成。
7、Libcontainer是一项独立的容器管理包，Network driver以及Exec driver都是通过Libcontainer来实现具体对容器进行的操作。