Docker 入門須知。

注：文章內容均是摘自 https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/  部分內容加上自己的理解，方便自己後續查看！

 

一  簡介

docker是使用go語言開發的。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上開發實現的；

優勢：

1.啓動快。

傳統的虛擬機技術啓動應用服務往往需要數分鐘，而 Docker 容器應用，由於直接運行於宿主內核，無需啓動完整的操作系統，因此可以做到秒級、甚至毫秒級的啓動時間。大大的節約了開發、測試、部署的時間。

2.更高效的利用系統資源。

由於容器不需要進行硬件虛擬以及運行完整操作系統等額外開銷，Docker 對系統資源的利用率更高。無論是應用執行速度、內存損耗或者文件存儲速度，都要比傳統虛擬機技術更高效。因此，相比虛擬機技術，一個相同配置的主機，往往可以運行更多數量的應用。

3.一致的運行環境

開發過程中一個常見的問題是環境一致性問題。由於開發環境、測試環境、生產環境不一致，導致有些 bug 並未在開發過程中被發現。而 Docker 的鏡像提供了除內核外完整的運行時環境，確保了應用運行環境一致性，從而不會再出現 「這段代碼在我機器上沒問題啊」 這類問題。

4.持續交互和部署

對開發和運維（DevOps）人員來說，最希望的就是一次創建或配置，可以在任意地方正常運行。

使用 Docker 可以通過定製應用鏡像來實現持續集成、持續交付、部署。開發人員可以通過 Dockerfile 來進行鏡像構建，並結合 持續集成(Continuous Integration) 系統進行集成測試，而運維人員則可以直接在生產環境中快速部署該鏡像，甚至結合 持續部署(Continuous Delivery/Deployment) 系統進行自動部署。

而且使用 Dockerfile 使鏡像構建透明化，不僅僅開發團隊可以理解應用運行環境，也方便運維團隊理解應用運行所需條件，幫助更好的生產環境中部署該鏡像。

5.更輕鬆的遷移

由於 Docker 確保了執行環境的一致性，使得應用的遷移更加容易。Docker 可以在很多平臺上運行，無論是物理機、虛擬機、公有云、私有云，甚至是筆記本，其運行結果是一致的。因此用戶可以很輕易的將在一個平臺上運行的應用，遷移到另一個平臺上，而不用擔心運行環境的變化導致應用無法正常運行的情況。

6.更輕鬆的維護和擴展

Docker 使用的分層存儲以及鏡像的技術，使得應用重複部分的複用更爲容易，也使得應用的維護更新更加簡單，基於基礎鏡像進一步擴展鏡像也變得非常簡單。此外，Docker 團隊同各個開源項目團隊一起維護了一大批高質量的 官方鏡像，既可以直接在生產環境使用，又可以作爲基礎進一步定製，大大的降低了應用服務的鏡像製作成本。

二  概念

docker有三個概念。1.鏡像(image)。2.容器(container)。3.倉庫(repository)。

(1) 鏡像image

操作系統分爲內核和用戶空間。對於 Linux 而言，內核啓動後，會掛載 root 文件系統爲其提供用戶空間支持。而 Docker 鏡像（Image），就相當於是一個 root 文件系統。比如官方鏡像 Ubuntu 18.04 就包含了完整的一套 Ubuntu 18.04 最小系統的 root 文件系統。

Docker 鏡像是一個特殊的文件系統，除了提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些爲運行時準備的一些配置參數（如匿名卷、環境變量、用戶等）。鏡像不包含任何動態數據，其內容在構建之後也不會被改變。

(2)關於鏡像分層存儲。

因爲鏡像包含操作系統完整的 root 文件系統，其體積往往是龐大的，因此在 Docker 設計時，就充分利用 Union FS 的技術，將其設計爲分層存儲的架構。所以嚴格來說，鏡像並非是像一個 ISO 那樣的打包文件，鏡像只是一個虛擬的概念，其實際體現並非由一個文件組成，而是由一組文件系統組成，或者說，由多層文件系統聯合組成。

鏡像構建時，會一層層構建，前一層是後一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改變，後一層上的任何改變只發生在自己這一層。比如，刪除前一層文件的操作，實際不是真的刪除前一層的文件，而是僅在當前層標記爲該文件已刪除。在最終容器運行的時候，雖然不會看到這個文件，但是實際上該文件會一直跟隨鏡像。因此，在構建鏡像的時候，需要額外小心，每一層儘量只包含該層需要添加的東西，任何額外的東西應該在該層構建結束前清理掉。（這就相當於鏡像實質上只會按層遞增體積，文件在那層創建的只能在那層徹底清除，後續層刪除只是假刪除。）

分層存儲的特徵還使得鏡像的複用、定製變的更爲容易。甚至可以用之前構建好的鏡像作爲基礎層，然後進一步添加新的層，以定製自己所需的內容，構建新的鏡像。

(3) 容器 container

鏡像 (image) 和容器 (container) 的關係，就像是面向對象程序設計中的類和實例一樣，鏡像是靜態的定義，容器是鏡像運行時的實體。容器可以被創建、啓動、停止、刪除、暫停等。

容器的實質是進程，但與直接在宿主執行的進程不同，容器進程運行於屬於自己的獨立的 命名空間。因此容器可以擁有自己的 root· 文件系統、自己的網絡配置、自己的進程空間，甚至自己的用戶 ID 空間。容器內的進程是運行在一個隔離的環境裏，使用起來，就好像是在一個獨立於宿主的系統下操作一樣。這種特性使得容器封裝的應用比直接在宿主運行更加安全。也因爲這種隔離的特性，很多人初學 Docker 時常常會混淆容器和虛擬機。(容器相當於沙箱，隔離宿主機起的進程，即使出現病毒也是威脅不到宿主機的)

鏡像使用的是分層存儲，容器也是如此。每一個容器運行時，是以鏡像爲基礎層，在其上創建一個當前容器的存儲層，我們可以稱這個爲容器運行時讀寫而準備的存儲層爲 容器存儲層。docker run image  --->container  容器添加存儲層。

容器存儲層的生存週期和容器一樣，容器消亡時，容器存儲層也隨之消亡。因此，任何保存於容器存儲層的信息都會隨容器刪除而丟失。

按照 Docker 最佳實踐的要求，容器不應該向其存儲層內寫入任何數據，容器存儲層要保持無狀態化。所有的文件寫入操作，都應該使用 數據卷（Volume）、或者綁定宿主目錄，在這些位置的讀寫會跳過容器存儲層，直接對宿主（或網絡存儲）發生讀寫，其性能和穩定性更高。(綁定宿主目錄是一個好的方法，相當於docker容器的某個目錄打到了宿主機的某個目錄)

數據卷的生存週期獨立於容器，容器消亡，數據卷不會消亡。因此，使用數據卷後，容器刪除或者重新運行之後，數據卻不會丟失。

(4)  註冊 Docker Registry

鏡像構建完成後，可以很容易的在當前宿主機上運行，但是，如果需要在其它服務器上使用這個鏡像，我們就需要一個集中的存儲、分發鏡像的服務，Docker Registry 就是這樣的服務。

一個 Docker Registry 中可以包含多個 倉庫（Repository）；每個倉庫可以包含多個 標籤（Tag）；每個標籤對應一個鏡像。

(registry理解的就是一個註冊中心，裏面包括不同系統項目的倉庫，而一個倉庫就是一個鏡像的集合，每個鏡像對應的tag就是一個版本的鏡像。)

通常，一個倉庫會包含同一個軟件不同版本的鏡像，而標籤就常用於對應該軟件的各個版本。我們可以通過 <倉庫名>:<標籤> 的格式來指定具體是這個軟件哪個版本的鏡像。如果不給出標籤，將以 latest 作爲默認標籤。

以 Ubuntu 鏡像 爲例，ubuntu 是倉庫的名字，其內包含有不同的版本標籤，如，16.04, 18.04。我們可以通過 ubuntu:16.04，或者 ubuntu:18.04 來具體指定所需哪個版本的鏡像。如果忽略了標籤，比如 ubuntu，那將視爲 ubuntu:latest。

倉庫名經常以 兩段式路徑 形式出現，比如 jwilder/nginx-proxy，前者往往意味着 Docker Registry 多用戶環境下的用戶名，後者則往往是對應的軟件名。但這並非絕對，取決於所使用的具體 Docker Registry 的軟件或服務。

(我們可以下載docker官方registry的鏡像，由於外網也可以使用國內的加速器，例如阿里雲。這種鏡像都是在公有registry中的，而我們企業開發時，就是私有的registry，我們把創建的私有鏡像發佈到docker registry註冊中心。如：harbor)

三 安裝docker 

安裝詳情參照--- https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/install/ubuntu.html

本篇文章基於Ubuntu 16.04.6 LTS (GNU/Linux 4.4.0-142-generic x86_64) 編寫。

查詢ubuntu系統的配置：https://blog.csdn.net/kinglyjn/article/details/53584652

可以用這個命令 ：  cat /etc/os-releas  查看當前的Ubuntu信息

舊版本的 Docker 稱爲 docker 或者 docker-engine，使用以下命令卸載舊版本：

$ sudo apt-get remove docker \
               docker-engine \
               docker.io

使用 APT 安裝

由於 apt 源使用 HTTPS 以確保軟件下載過程中不被篡改。因此，我們首先需要添加使用 HTTPS 傳輸的軟件包以及 CA 證書。

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    software-properties-common

鑑於國內網絡問題，強烈建議使用國內源，官方源請在註釋中查看。

爲了確認所下載軟件包的合法性，需要添加軟件源的 GPG 密鑰。

$ curl -fsSL https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -


# 官方源
# $ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

然後，我們需要向 source.list 中添加 Docker 軟件源

$ sudo add-apt-repository \
    "deb [arch=amd64] https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu \
    $(lsb_release -cs) \
    stable"


# 官方源
# $ sudo add-apt-repository \
#    "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
#    $(lsb_release -cs) \
#    stable"

以上命令會添加穩定版本的 Docker CE APT 鏡像源，如果需要測試或每日構建版本的 Docker CE 請將 stable 改爲 test 或者 nightly。

安裝 Docker CE

更新 apt 軟件包緩存，並安裝 docker-ce：

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get install docker-ce

啓動 Docker CE

$ sudo systemctl enable docker
$ sudo systemctl start docker

 

配置國內鏡像加速

https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/install/mirror.html

對於使用 systemd 的系統，請在 /etc/docker/daemon.json 中寫入如下內容（如果文件不存在請新建該文件）

{
  "registry-mirrors": [
    "https://dockerhub.azk8s.cn",
    "https://reg-mirror.qiniu.com"
  ]
}

注意，一定要保證該文件符合 json 規範，否則 Docker 將不能啓動。 然後重啓docker 

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl restart docker

docker run  hello-world 看一下是否成功。

 

關於centos 按照：https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/install/centos.html