docker-01基本介绍

0 学习路线

 

 

1 docker出现的背景原因（每个技术的出现都是为了解决问题）

　　

　　一款产品从开发到上线，从操作系统，到运行环境，再到应用配置。作为开发+运维之间的协作我们需要关心很多东西，这也是很多互联网公司都不得不面对的问题，特别是各种版本的迭代后，不同版本环境的兼容，对运维人员都是考验，是非常麻烦的。
　　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。
　　环境配置如此麻烦，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。
　　之前在服务器配置一个应用的运行环境，要安装各种软件，如Java/Tomcat/MySQL/JDBC驱动包等。安装和配置这些东西有多麻烦就不说了，它还不能跨平台。假如我们是在 Windows 上安装的这些环境，到了 Linux 又得重新装。况且就算不跨操作系统，换另一台同样操作系统的服务器，要移植应用也是非常麻烦的。
　　传统上认为，软件编码开发/测试结束后，所产出的成果即是程序或是能够编译执行的二进制字节码等(java为例)。而为了让这些程序可以顺利执行，开发团队也得准备完整的部署文件，让维运团队得以部署应用程式，开发需要清楚的告诉运维部署团队，用的全部配置文件+所有软件环境。不过，即便如此，仍然常常发生部署失败的状况。Docker镜像的设计，使得Docker得以打破过去「程序即应用」的观念。透过镜像(images)将作业系统核心除外，运作应用程式所需要的系统环境，由下而上打包，达到应用程式跨平台间的无缝接轨运作。

　　比方说，过去我们本地开发好了，要在另一个地方部署，首先就需要搭建好环境，然后才能部署允许jar或者war

　　而搭建环境又比较麻烦(环境不是跨平台的，不同的系统搭建也不一样。比如windows和linux想要搭建java环境，需要安装不同版本的软件，配置方式也有区别)，很麻烦也很容易出问题

　　那么现在，项目可以直接把运行项目需要的环境（软件软件、依赖、配置）一同带上打包，然后去部署。那么不管部署到哪里，都不需要重新搭建环境。它是可以跨平台的。

 　　包括环境里面的应用升级也是，比如tomcat从7升级为8，以前本地、测试、生产环境都需要去升级，现在只需要升级下docker的镜像就好了

2 docker的理念

　　Docker是基于Go语言实现的云开源项目。
　　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“一次封装，到处运行”。
　　Linux 容器技术的出现就解决了这样一个问题，而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用运行在 Docker 容器上面，而 Docker 容器在任何操作系统上都是一致的，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

　　 　　

3 传统虚拟机和容器虚拟机

3.1 传统虚拟机

　　虚拟机（virtual machine）就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Windows 系统里面运行Linux 系统。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，不需要了就删掉，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。 
　　缺点：1    资源占用多               2    冗余步骤多                 3    启动慢

3.2 容器虚拟机

　　由于前面虚拟机存在这些缺点，Linux 发展出了另一种虚拟化技术：Linux 容器（Linux Containers，缩写为 LXC）。
　　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。
 

3.3 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；

　　

　　而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，而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。将服务器资源利用到极致

　　

 　　虚拟机比较笨重，非常占用资源，跑几个虚拟机就能把服务器拖死，docker容器能够跑十几个几十个。

 

4 docker的优势

　  一次构建、随处运行

　　更快速的应用交付和部署

　　更便捷的升级和扩缩容

　　更简单的系统运维

　　更高效的计算资源利用

 

5 相关网站

　　docker官网：http://www.docker.com

　　docker中文网站：https://www.docker-cn.com/

　　仓库-Docker Hub官网: https://hub.docker.com/

 

6 docker的基本架构

6.1 架构图

 

6.2 Docker 客户端（Docker Client）

　　Docker 客户端是用户与 Docker 守护进程交互的命令行界面（CLI）。它是用户与 Docker 系统的主要交互方式，用户通过 Docker CLI 发出命令，这些命令被发送到 Docker 守护进程，由守护进程执行相应的操作。

• 功能：允许用户使用命令与 Docker 守护进程通信，如创建容器、构建镜像、查看容器状态等。
• 交互方式：Docker 客户端与 Docker 守护进程之间通过 REST API 或 Unix 套接字通信。常用的命令行工具是 docker，通过它，用户可以发出各种 Docker 操作命令。

常用命令：

docker run：运行容器。
docker ps：列出正在运行的容器。
docker build：构建 Docker 镜像。
docker exec：在容器中执行命令。

 

6.3 Docker 守护进程（Docker Daemon）

　　相当于是docker的service

　　Docker 守护进程（通常是 dockerd）是 Docker 架构的核心，负责管理容器生命周期、构建镜像、分发镜像等任务。

　　守护进程通常以后台进程的方式运行，等待来自 Docker 客户端的 API 请求。

　　功能：

• 启动和停止容器。
• 构建、拉取和推送镜像。
• 管理容器的网络和存储。
• 启动、停止、查看容器日志等。
• 与 Docker 注册表进行通信，管理镜像的存储与分发。

　　Docker 守护进程监听来自 Docker 客户端的请求，并且通过 Docker API 执行这些请求。守护进程将负责容器、镜像等 Docker 对象的管理，并根据请求的参数启动容器、删除容器、修改容器配置等。

　　启动 Docker 守护进程（通常是自动启动的）：

sudo systemctl start docker

 

6.4 Docker 容器（Docker Containers）

　　容器是 Docker 的执行环境，它是轻量级、独立且可执行的软件包。容器是从 Docker 镜像启动的，包含了运行某个应用程序所需的一切——从操作系统库到应用程序代码。容器在运行时与其他容器和宿主机共享操作系统内核，但容器之间的文件系统和进程是隔离的。

　　可以理解为一个微型的linux系统

功能：

• 提供独立的运行环境，确保应用程序在不同的环境中具有一致的行为。
• 容器是临时的，通常在任务完成后被销毁。

　　容器的生命周期是由 Docker 守护进程管理的。容器可以在任何地方运行，因为它们不依赖于底层操作系统的配置，所有的运行时依赖已经封装在镜像中。

　　启动一个容器：

docker run -d ubuntu

 

6.5 Docker 镜像（Docker Images）

　　Docker 镜像是容器的只读模板。每个镜像都包含了应用程序运行所需的操作系统、运行时、库、环境变量和应用代码等。镜像是静态的，用户可以根据镜像启动容器。

功能：

• 镜像是构建容器的基础，每个容器实例化时都会使用镜像。
• 镜像是只读的，不同容器使用同一个镜像时，容器中的文件系统层是独立的。

　　Docker 镜像可以通过 docker pull 从 Docker Hub 或私有注册表拉取，也可以通过 docker build 从 Dockerfile 构建。

　　拉取 Ubuntu 镜像：

docker pull ubuntu

 

6.6 Docker 仓库（Docker Registries）

　　Docker 仓库是用来存储 Docker 镜像的地方，最常用的公共仓库是 Docker Hub。用户可以从 Docker Hub 下载镜像，也可以上传自己的镜像分享给其他人。除了公共仓库，用户也可以部署自己的私有 Docker 仓库来管理企业内部的镜像。

功能：

• 存储 Docker 镜像。
• 提供镜像的上传和下载功能。

Docker Hub 提供了大量官方和社区维护的镜像，如 Ubuntu、Nginx、MySQL 等。

推送镜像到 Docker Hub：

docker push <username>/<image_name>