Docker是什么,有什么用?

原创
2019/08/13 00:16
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Docker是一个基于轻量级虚拟化技术的容器,整个项目基于Go语言开发,并采用了Apache 2.0协议。Docker可以将我们的应用程序打包封装到一个容器中,该容器包含了应用程序的代码、运行环境、依赖库、配置文件等必需的资源,通过容器就可以实现方便快速并且与平台解耦的自动化部署方式,无论你部署时的环境如何,容器中的应用程序都会运行在同一种环境下。

举个栗子,小明写了一个CMS系统,该系统的技术栈非常广,需要依赖于各种开源库和中间件。如果按照纯手动的部署方式,小明需要安装各种开源软件,还需要写好每个开源软件的配置文件。如果只是部署一次,这点时间开销还是可以接受的,但如果小明每隔几天就需要换个服务器去部署他的程序,那么这些繁琐的重复工作无疑是会令人发狂的。这时候,Docker的用处就派上场了,小明只需要根据应用程序的部署步骤编写一份Dockerfile文件(将安装、配置等操作交由Docker自动化处理),然后构建并发布他的镜像,这样,不管在什么机器上,小明都只需要拉取他需要的镜像,然后就可以直接部署运行了,这正是Docker的魅力所在。
那么镜像又是什么呢? 镜像是Docker中的一个重要概念:
Image(镜像) 它类似于虚拟机中使用到的镜像,由于任何应用程序都需要有它自己的运行环境,Image就是用来提供所需运行环境的一个模板。
Container(容器) Container是Docker提供的一个抽象层,它就像一个轻量级的沙盒,其中包含了一个极简的Linux系统环境与运行在其中的应用程序。 Container是Image的运行实例(Image本身是只读的,Container启动时,Docker会在Image的上层创建一个可写层,任何在Container中的修改都不会影响到Image,如果想要在Image保存Container中的修改,Docker采用了基于Container生成新的Image层的策略),Docker引擎利用Container来操作并隔离每个应用(也就是说,每个容器中的应用都是互相独立的)。
其实从Docker与Container的英文单词原意中就可以体会出Docker的思想。 Container可以释义为集装箱,集装箱是一个可以便于机械设备装卸的封装货物的通用标准规格,它的发明简化了物流运输的机械化过程,使其建立起了一套标准化的物流运输体系。 而Docker的意思为码头工人,可以认为,Docker就像是在码头上辛勤工作的工人,把应用打包成一个个具有某种标准化规格的"集装箱"(其实这里指出的集装箱对应的是Image,在Docker中Container更像是一个运行中的沙盒),当货物运输到目的地后,码头工人们(Docker)就可以把集装箱拆开取出其中的货物(基于Image来创建Container并运行)。 这种标准化与隔离性可以很方便地组合使用多个Image来构建你的应用环境(Docker也提倡每个Image都遵循单一职责原则,也就是只做好一件事),或者与其他人共享你的Image。


Docker VS 虚拟机

理解虚拟机

使用虚拟机运行多个相互隔离的应用时,如下图:

从下到上理解上图:

  • 基础设施(Infrastructure)。它可以是你的个人电脑,数据中心的服务器,或者是云主机。

  • 主操作系统(Host Operating System)。你的个人电脑之上,运行的可能是MacOS,Windows或者某个Linux发行版。

  • 虚拟机管理系统(Hypervisor)。利用Hypervisor,可以在主操作系统之上运行多个不同的从操作系统。类型1的Hypervisor有支持MacOS的HyperKit,支持Windows的Hyper-V以及支持Linux的KVM。类型2的Hypervisor有VirtualBox和VMWare。

  • 从操作系统(Guest Operating System)。假设你需要运行3个相互隔离的应用,则需要使用Hypervisor启动3个从操作系统,也就是3个虚拟机。这些虚拟机都非常大,也许有700MB,这就意味着它们将占用2.1GB的磁盘空间。更糟糕的是,它们还会消耗很多CPU和内存。

  • 各种依赖。每一个从操作系统都需要安装许多依赖。如果你的的应用需要连接PostgreSQL的话,则需要安装libpq-dev;如果你使用Ruby的话,应该需要安装gems;如果使用其他编程语言,比如Python或者Node.js,都会需要安装对应的依赖库

  • 应用。安装依赖之后,就可以在各个从操作系统分别运行应用了,这样各个应用就是相互隔离的。


理解D ocker容器
使用Docker容器运行多个相互隔离的应用时,如下图:

不难发现,相比于虚拟机,Docker要简洁很多。因为我们不需要运行一个臃肿的从操作系统了。

从下到上理解上图:

  • 基础设施(Infrastructure)。

  • 主操作系统(Host Operating System)。所有主流的Linux发行版都可以运行Docker。对于MacOS和Windows,也有一些办法”运行”Docker。

  • Docker守护进程(Docker Daemon)。Docker守护进程取代了Hypervisor,它是运行在操作系统之上的后台进程,负责管理Docker容器。

  • 各种依赖。对于Docker,应用的所有依赖都打包在Docker镜像中,Docker容器是基于Docker镜像创建的。

  • 应用。应用的源代码与它的依赖都打包在Docker镜像中,不同的应用需要不同的Docker镜像。不同的应用运行在不同的Docker容器中,它们是相互隔离的。

对比虚拟机与Docker

Docker守护进程可以直接与主操作系统进行通信,为各个Docker容器分配资源; 它还可以将容器与主操作系统隔离,并将各个容器互相隔离。 虚拟机启动需要数分钟,而Docker容器可以在数毫秒内启动。 由于没有臃肿的从操作系统,Docker可以节省大量的磁盘空间以及其他系统资源。
说了这么多Docker的优势,大家也没有必要完全否定虚拟机技术,因为两者有不同的使用场景。 虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境。 例如,云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。 而Docker通常用于隔离不同的应用,例如前端,后端以及数据库。
如果你对Docker感兴趣的话,不妨学习一下Dive Into Docker course

关键字:

  • 镜像 images

  • 镜像名 image_name

  • 镜像id image_id

  • 容器 container

  • 容器名 con_name

  • 容器id con_id

从公网拉取一个镜像

docker pull images_name

查看已有的docker镜像

[root@docker ~]# docker images

查看帮助

docker command --help

查看镜像列表

docker search nginx

启动一个容器

#基于hello-world镜像启动一个容器,如果本地没有镜像会从公网拉取过来,这次做为测试用
docker run hello-world

导出镜像

docker save -o image_name.tar image_name

删除镜像

docker rmi image_name

启动一个容器

docker run --name=con_name images
--name #设置容器名

基于创建好的容器自定义docker镜像

docker commit -m "con_name" con_id image_name

创建一个容器的同时进入这个容器

docker run -it --name=con_name images
-it #在启动之后进入这个容器

创建一个容器,放入后台运行,把物理机80端口映射到容器的80端口

docker run -d -p 81:80 image_name
#-p 参数说明
-p hostPort:containerPort
-p ip:hostPort:containerPort
-p ip::containerPort
-p hostPort:containerPort:udp

看容器的端口映射情况

docker port con_id

查看正在运行的容器

docker ps

查看所有的容器

docker ps -a

动态查看容器日志

docker logs -f con_name

进入容器

docker attach con_name

退出容器

# 方法一
exit
# 方法二
ctrl+p && ctrl+q (一起按,注意顺序,退出后容器依然保持启动状态)

删除容器

docker rm  con_name
#强制删除需要加-f,不加-f不能删除正在运行中的容器,非常危险,最好不用

查看docker网络

[root@docker ~]# docker network ls
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
3f91f2097286 bridge bridge local
d7675dbd247c docker_gwbridge bridge local
5b36c7e947fd host host local
ims6qkpikafu ingress overlay swarm
85ba10e7ef79 none null local

创建一个docker网络my-docker

docker network create -d bridge \
--subnet=192.168.0.0/24 \
--gateway=192.168.0.100 \
--ip-range=192.168.0.0/24 \
my-docker

利用刚才创建的网络启动一个容器

#docker run --network=my-docker --ip=192.168.0.5 -itd --name=con_name -h lb01 image_name
--network #指定容器网络
--ip #设定容器ip地址
-h #给容器设置主机名

查看容器pid

#方法一:
docker top con_name

#方法二:
docker inspect --format "{{.State.Pid}}" con_name

运行dockerfile并给dockerfile创建的镜像建立名字

docker build -t mysql:3.6.34 `pwd`

mariadb容器启动前需先设置密码方法

docker run -d -P -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password  img_id

docker修改镜像名

docker tag imageid name:tag

进入docker容器脚本

[root@docker ~]# cat nsenter.sh
PID=`docker inspect --format "{{.State.Pid}}" $1`
nsenter -t $PID -u --mount -i -n -p

创建一个网络

docker network create --driver bridge --subnet 172.22.16.0/24 --gateway 172.22.16.1 my_net2

将容器添加到my_net2网络 connect

docker network connect my_net2 oldboy1

docker日志模块

使用filebeat收集日志

{
"registry-mirrors": ["https://56px195b.mirror.aliyuncs.com"],
"cluster-store":"consul://192.168.56.13:8500",
"cluster-advertise": "192.168.56.11:2375",
"log-driver": "fluentd",
"log-opts": {
"fluentd-address":"192.168.56.13:24224",
"tag":"linux-node1.example.com"
}
}

持续更新中。

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本文分享自微信公众号 - 掌上编程(ThePalmJava)。
如有侵权,请联系 support@oschina.cn 删除。
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