docker入门

容器引擎将会越来越成为主流 ，而Docker，就是容器引擎中的佼佼者，并且已经得到了广泛的实践和应用 。

一 、什么是docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，可以轻松的为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。开发者在本地编译测试通过的容器可以批量地在生产环境中部署，包括VMs（虚拟机）、bare metal、OpenStack 集群和其他的基础应用平台。

简单的理解，Docker类似于集装箱，各式各样的货物，经过集装箱的标准化进行托管，而集装箱和集装箱之间没有影响。也就是说，Docker平台就是一个软件集装箱化平台，这就意味着我们自己可以构建应用程序，将其依赖关系一起打包到一个容器中，然后这容器就很容易运送到其他的机器上进行运行，而且非常易于装载、复制、移除，非常适合软件弹性架构。

因此，就像船只、火车或卡车运输集装箱而不论其内部的货物一样，软件容器充当软件部署的标准单元，其中可以包含不同的代码和依赖项。 按照这种方式容器化软件，开发人员和 IT 专业人员只需进行极少修改或不修改，即可将其部署到不同的环境。

总而言之，Docker 是一个开放平台，使开发人员和管理员可以在称为容器的松散隔离的环境中构建镜像、交付和运行分布式应用程序。以便在开发、QA 和生产环境之间进行高效的应用程序生命周期管理。

二、docker的优势

容器所需的资源要少得多（例如，它们不需要一个完整的 OS），所以它们易于部署且可快速启动。这使你能够具有更高的密度，也就是说，这允许你在同一硬件单元上运行更多服务，从而降低了成本。在同一内核上运行的副作用是，你获得的隔离比 VM 要少。

镜像的主要目标是使环境（依赖项）在不同的部署中保持不变。 也就是说，可以在计算机上调试它，然后将其部署到保证具有相同环境的另一台计算机上。

借助容器镜像，可打包应用或服务并采用可靠且可重现的方式对其进行部署。可以说 Docker 不只是一种技术，还是一种原理和过程。

在使用Docker之前，我们经常会听到，“这个问题在开发环境是正常的！”。而在使用 Docker 后，你不会听到开发人员说：“为什么它能在我的计算机上使用却不能用在生产中？”。开发人员只需说“它在 Docker 上运行”，因为打包的 Docker 应用程序可在任何支持的 Docker 环境上执行，而且它在所有部署目标（例如，开发、QA、暂存和生产）上都按预期运行。

三、docker基本概念

1、镜像

Docker镜像就相当于是一个模板，可以通过这个模板来创建容器服务 。

操作系统分为内核和用户空间。对于 Linux 而言，内核启动后，会挂载 root 文件系统为其提供用户空间支持。而 Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。

Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。

Docker 设计时，就充分利用 Union FS 的技术，将其设计为分层存储的架构。 镜像实际是由多层文件系统联合组成。

镜像构建时，会一层层构建，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。

比如，删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。

在最终容器运行的时候，虽然不会看到这个文件，但是实际上该文件会一直跟随镜像。

因此，在构建镜像的时候，需要额外小心，每一层尽量只包含该层需要添加的东西，任何额外的东西应该在该层构建结束前清理掉。

分层存储的特征还使得镜像的复用、定制变的更为容易。甚至可以用之前构建好的镜像作为基础层，然后进一步添加新的层，以定制自己所需的内容，构建新的镜像。

2、容器

镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等 。

容器的实质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行于属于自己的独立的命名空间。前面讲过镜像使用的是分层存储，容器也是如此。

容器存储层的生存周期和容器一样，容器消亡时，容器存储层也随之消亡。因此，任何保存于容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。

按照 Docker 最佳实践的要求，容器不应该向其存储层内写入任何数据 ，容器存储层要保持无状态化。

所有的文件写入操作，都应该使用数据卷（Volume）、或者绑定宿主目录，在这些位置的读写会跳过容器存储层，直接对宿主（或网络存储）发生读写，其性能和稳定性更高。

数据卷的生存周期独立于容器，容器消亡，数据卷不会消亡。因此， 使用数据卷后，容器可以随意删除、重新 run，数据却不会丢失。

容器在整个应用程序生命周期工作流中提供以下优点：隔离性、可移植性、灵活性、可伸缩性和可控性。 最重要的优点是可在开发和运营之间提供隔离。

Docker 利用容器技术，独立运行一个或者一组应用，通过镜像来创建。有启动，停止，删除等基本命令。暂时先看做一个简易版的linux系统。

3、仓库

镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主上运行，但是， 如果需要在其他服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务，Docker Registry 就是这样的服务。

一个 Docker Registry 中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。

所以说，镜像仓库是 Docker 用来集中存放镜像文件的地方，类似于我们之前常用的代码仓库。

通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本 。

我们可以通过<仓库名>:<标签>的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。

这里补充一下 Docker Registry 公开服务和私有 Docker Registry 的概念：Docker Registry 公开服务是开放给用户使用、允许用户管理镜像的 Registry 服务。

一般这类公开服务允许用户免费上传、下载公开的镜像，并可能提供收费服务供用户管理私有镜像。最常使用的 Registry 公开服务是官方的 Docker Hub ，这也是默认的 Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像，网址为：hub.docker.com/ 。在国内访问 Docker Hub 可能会比较慢，国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务。除了使用公开服务外，用户还可以在本地搭建私有 Docker Registry 。Docker 官方提供了 Docker Registry 镜像，可以直接使用做为私有 Registry 服务。

开源的 Docker Registry 镜像只提供了 Docker Registry API 的服务端实现，足以支持 Docker 命令，不影响使用。但不包含图形界面，以及镜像维护、用户管理、访问控制等高级功能。

四、docker的主要应用场景

1、简化配置

虚拟机的最大好处是能在你的硬件设施上运行各种配置不一样的平台（软件、系统），Docker在降低额外开销的情况下提供了同样的功能。它能让你将运行环境和配置放在代码中然后部署，同一个Docker的配置可以在不同的环境中使用，这样就降低了硬件要求和应用环境之间耦合度。

简单的来说，容器镜像打包完成后，它就是个独立的个体了，丢到哪里都能跑，而无需针对各个平台去独立配置。

2、代码流水线管理

前一个场景对于管理代码的流水线起到了很大的帮助。代码从开发者的机器到最终在生产环境上的部署，需要经过很多的中间环境。而每一个中间环境都有自己微小的差别，Docker给应用提供了一个从开发到上线均一致的环境，让代码的流水线变得简单不少。

流水线管理.png

3、提高开发效率

不同的开发环境中，我们都想把两件事做好。一是我们想让开发环境尽量贴近生产环境，二是我们想快速搭建开发环境。

使用Docker非常简单的就能够实现这两点，而且哪怕是开发环境的机器配置一般的情况下搭建多个生成服务应用。一台一般配置服务器或开发机也能轻松的跑起多个Docker应用，而无需额外增加机器配置。因为Docker有个非常NB的特性，拥有虚拟化的特性，而几乎没有额外的开销。

4、隔离应用

很多情况下，我们需要在一台服务器上运行多个不同的应用，比如上面提到的提高开发效率的场景等。我们经常需要考虑三点，一是因为要降低成本而进行服务器整合，二是将一个整体式的应用拆分成松耦合的单个服务（比如微服务架构），三是还需要考虑应用之间的兼容性。而对于Docker来说，支持起来就非常简单了。同一台机器，我可以同时运行N个Docker web应用，托管到不同的Web服务器（Kestrel、Ngnix、Tomcat），而无需担心他们会搞起3Q大战，也无需担心我的开发机器会跑不起来。

五、docker的安装

1、环境准备

1. centos7

2. 3.10以上的内核

   #查看内核版本
   [root@192-168-203-15 ~]# uname -r
   3.10.0-693.el7.x86_64
   

2、yum工具

如已了解yum工具，请跳过该章节。

RPM 是 Red Hat Package Manager 的缩写，本意是Red Hat 软件包管理 。顾名思义是Red Hat 贡献出来的软件包管理 。

（1）、rpm的弊端

其弊端是显而易见的，当用rpm安装软件时，若遇到有依赖关系的软件，必须先安装依赖的软件才能继续安装我们要安装的软件，当依赖关系很复杂的情况下，这种安装方式就很让人头疼。

（2）、yum的优劣势

yum有什么优势呢？yum最大的优势就是能够解决rpm的依赖问题，yum能够自动解决软件安装时的依赖关系。当然了，有优势就有劣势，人无完人嘛，软件也是一样的，yum的缺陷就是如果在未完成安装的情况下强行中止安装过程，下次再安装时将无法解决依赖关系，Fedora22+、redhat7和centos7等可以通过手动安装dnf工具来解决此问题。
dnf是redhat7上用来代替yum的一个工具，其存在的意义就是处理yum的缺陷，但其用法与yum是完全一样的，甚至连选项都是一样的，你可以理解为dnf就是yum，只是换了个名字而已。所以说只要学会了yum就自然会dnf，大家不用担心学了yum又要去学dnf之类的问题

（3）、什么是yum及其作用

那么什么是yum呢？yum是yellowdog update manager的简称，它能够实现rpm管理的所有操作，并能够自动解决各rpm包之间的依赖关系。yum是rpm的前端工具，是基于rpm来实现软件的管理的一个工具。
你不能用yum去管理windows的exe程序包，也不能用yum去管理ubuntu的deb程序包，只能用yum来管理redhat系列的rpm包。一般来说红帽子系列linux发行版都预装了yum。

3、安装

#1. 查看是否安装过docker
[root@192-168-203-15 ~]# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           20.10.13
 API version:       1.41
 Go version:        go1.16.15
 Git commit:        a224086
 Built:             Thu Mar 10 14:09:51 2022
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default
 Experimental:      true
#2.卸载旧的docker版本
sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine
#3.安装需要的安装包
sudo yum install -y yum-utils
#4.设置镜像的仓库
sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo #默认国外
sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo #推荐使用阿里云
#5.更新yum软件包索引
yum makecache fast
#5.安装docker相关 docker-ce社区版 ee企业版
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
#6.启动docker
sudo systemctl start docker
#7.使用docker version查看是否安装成功
#8.测试hello world
sudo docker run hello-world
#9.查看hello world镜像是否被pull
docker images

4、删除

#删除docker
sudo yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
sudo rm -rf /var/lib/docker

其他docker命令，详见docker命令大全https://www.jianshu.com/p/d1cfde06996f