Docker容器的原理与实践（上）

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虚拟化

是一种资源管理技术，将计算机的各种资源予以抽象、转换后呈现出来, 打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本更好的方式来应用这些资源。


Hypervisor

  • 一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层,可允许多个操作系统和应用共享硬件。

  • Hypervisor可以捕获CPU的指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介。


两种模型

                                    


  • 本地虚拟化
    hypervisor直接运行在硬件之上，在hypervisor上面是虚拟机

    • 需要硬件支持

    • 虚拟机监视器作为主操作系统

    • 运行效率高

    • 特点

  • 主机虚拟化
    hypervisor运行在操作系统之上

    • VMM作为应用程序运行在主操作系统中

    • 运行效率一般比本地虚拟化低

    • 特点


几种分类

  • 硬件仿真
    将一个OS（Host）的服务转换并显示成另外一个OS（Guest）                                                                                                                                       

    • 需要模拟指令，速度非常慢

    • Guest OS无需修改，不需要等到硬件实际可用时就可对自己的实际代码进行验证

    • 优点

    • 缺点

  • 全虚拟化
    在硬件和Guest OS之间捕获和处理那些对虚拟机敏感的指令，使客户操作系统无须修改就能运行                                                                                 


+ 优点 
    + Guest OS无需修改，速度和功能都非常不错+ 缺点 
    + 基于Hosted模式的全虚拟产品性能不是特别优异

  • 半虚拟化
    与全虚拟化有些类似，也是利用Hypervisor实现对底层硬件的共享访问，在Hypervisor上面运行的Guest OS已经集成与半虚拟化有关的代码,包含缩短硬件访问过程所需的驱动程序，通过这种方法无须重新编译和捕获特权指令，性能接近物理机                                                 


+ 优点 
    + 与全虚拟化相比，架构更精简，通过修改Guest OS可以最大限度的减少处理开销+ 缺点 
    + 需要对Guest OS修改

  • 硬件辅助虚拟化
    Intel/AMD硬件产商对集成了优化hypervisor的指令集来提高性能（Intel的VT，AMD的AMD-V）

    • 通过引入硬件技术，是虚拟化技术更接近物理机

    • 优点

  • 操作系统级虚拟化    
    操作系统提供一组空间彼此隔离，应用被限制在每个用户空间里

+ 优点 
    + 几乎没有任何开销，因为只是共享OS和主机而没有通过虚拟机+ 缺点 
    + 缺乏灵活性，不能在任意OS上面实施，用户共享主机和OS需要注意版本

虚拟化与容器差异


虚拟化的好处

  • 更高的资源利用率

  • 降低管理成本

  • 提高使用灵活性


Docker的优势

  • 轻量，秒级的快速启动速度

  • 简单、易用、活跃的社区

  • 标准统一的打包、部署、运行方案

  • 镜像支持增量分发，易于部署

  • 性能尤其是内存和IO的开销


虚拟化产品概览


Docker容器实战

Build, Ship, and Run Any App, Anywhere


安装

Docker Toolbox

Toolbox使用Machine和VirtualBox在虚拟机中创建了一个引擎来运行容器

Docker For MAC

  • Hypervisor Framework

    • OSX 10.10.3及以上

    • 2010及之后的Mac （需要CPU 支持EPT）

    • 轻量级的OS X虚拟化解决方案

    • 提供C API用于在用户端虚拟化技术交互

    • 支持版本

  • bhyve FreeBSD下的虚拟技术

  • xhyve

    • 基于Hypervisor.framework，完全运行在用户态

    • 很小230k，不依赖于其他软件和库

    • 是bhyve的OS X移植版,Mac上玩Linux多了一种选择

  • HyperKit 基于xhyve/bhyve，构建在Hypervisor.framework之上，OSX上运行的轻量级虚拟化工具包，是Docker For MAC的核心组件

操作演示

环境信息查看

  • docker info

  • docker version

生命周期管理

  • docker create

  • docker run

  • docker start

  • docker stop

  • docker restart

  • docker pause

  • docker unpause

  • docker rm

  • docker kill

  • docker exec

镜像仓库命令

  • docker login

  • docker logout

  • docker pull

  • docker push

  • docker search

镜像管理

  • docker images

  • docker rmi

  • docker commit

  • docker build

  • docker tag

运维命令

  • docker attach

  • docker inspect

  • docker port

  • docker rename

  • docker stats

  • docker top

资源管理

  • docker volume

docker run -itd -v /volumedata:/volume --name busybox-volume busyboxdocker volume create --name hellodocker run -it  -v hello:/world --name busybox-volume-hello busybox

  • docker network

系统日志

  • docker history

  • docker logs



docker-machine

部署常用系统

  • 部署advisor监控(http://192.168.64.4:8080/containers/)

    docker run \
--volume=/:/rootfs:ro \
--volume=/var/run:/var/run:rw \
--volume=/sys:/sys:ro \
--volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
--publish=8080:8080 \
--detach=true \
--name=cadvisor \
google/cadvisor:latest

  • 部署私有仓库(http://192.168.64.4:8080/containers/)

    docker run -d -p 50001:5000 \ 
--restart=always \
-v ~/dockermapping/registry:/var/lib/registry \
--name registry registry

  • 部署jinkins(http://mydocker.com:8089/)

    docker run -d --restart=always \ 
-p 8089:8080 \ 
-u root \
-v ~/dockermapping/jenkins:/var/jenkins_home \
--name jenkins jenkins

  • 设置受信仓库和镜像仓库

    /etc/default/docker/var/lib/boot2docker/etc/sysconfig/docker


Dockerfile构建

Dockerfile是对镜像创建过程的描述脚本


例子1：构建JDK8镜像
FROM centos:latest
MAINTAINER CZL
ADD jdk-8u131-linux-x64.tar.gz /opt
RUN ln -s /opt/jdk1.8.0_131/ /opt/jdk
ENV JAVA_HOME /opt/jdk
ENV PATH $JAVA_HOME/bin;$PATH
CMD /opt/jdk/bin/java -version

例子2：构建包含consul-template的nginx镜像
FROM nginx:1.13.1MAINTAINER czl
RUN apt-get update
RUN apt-get -qqy install wget unzip vim iputils-ping curl
RUN wget https://releases.hashicorp.com/consul-template/0.18.3/consul-template_0.18.3_linux_amd64.zipRUN unzip consul-template_0.18.3_linux_amd64.zip
RUN mv consul-template /usr/local/bin/ADD ./start.sh /usr/local/bin/start.sh
RUN chmod +x /usr/local/bin/start.sh
CMD [ "/usr/local/bin/start.sh" ]

Maven插件构建

<plugin>
    <groupId>com.spotify</groupId>
    <artifactId>docker-maven-plugin</artifactId>
    <version>0.4.13</version>
    <executions>
        <execution>
            <id>build-image</id>
            <phase>package</phase>
            <goals>
                <goal>build</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
    <configuration>
        <imageName>${docker.registry}/${project.artifactId}:${project.version}</imageName>
        <dockerDirectory>${project.build.outputDirectory}</dockerDirectory>
        <!--<dockerHost>https://192.168.99.100:2376</dockerHost>-->
        <!--<dockerCertPath>${basedir}/certs</dockerCertPath>-->
        <resources>
            <resource>
                <directory>${project.build.directory}</directory>
                <include>${project.build.finalName}.jar</include>
            </resource>
        </resources>
    </configuration></plugin>


Docker Compose编排

version: '2'services:
  consul-server:    hostname: consul-server    image: consul    mem_limit: 640m    ports:
      - "8400:8400"
      - "8500:8500"
      - "8600:53/udp"
  nginx-server:    hostname: nginx-server    image: mydocker.com:50001/nginx-consul-template    ports:
      - "81:80"    volumes:
      - ~/xuexibao/czllearnworkspace/document/docker-compose/nginx-consul-template/mapping/:/data    command: [sh,"/data/start.sh"]networks:  default:    external:      name: eureka-network



相关阅读： Docker容器的原理与实践 （下）

本文来自网易实践者社区，经作者陈志良授权发布。      



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posted @ 2018-11-22 12:50  tianshidan1998  阅读(195)  评论(0)  编辑  收藏  举报