20分鐘極簡入門Docker

阿新 • • 發佈：2021-09-27

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什麼是Docker

首先來介紹一下什麼是Docker，Docker是早於2013年釋出的開源專案，它藉助作業系統的虛擬化技術來實現應用間的資源隔離，從而應用能更加快速方便地打包和部署在任何地方。根據官網描述，Docker是一個藉助容器進行開發，部署和執行應用的工具，通俗來說，Docker容器好比一個集裝箱一樣，裡面存放了應用所需要的檔案和依賴，這種把應用標準化的過程被叫做為“容器化”。

Docker適合做什麼

對於開發人員來說，容器技術為應用的部署提供了沙盒環境，開發者可以在獨立的容器執行和管理應用程式程序，Docker提供的抽象層使得開發人員之間可以保持開發環境相對的一致，因此Docker適合用於應用隔離，搭建沙箱環境，此外，由於Docker容器的輕量化，它也被適用於進行持續整合和持續部署。

Container VS VM

人們經常用虛擬機器和容器來做比較，那麼它們兩之間有什麼區別呢？其實它們最核心的區別在於虛擬化資源的層面不一樣，虛擬機器是在硬體層之上實現虛擬化的，而容器則直接在作業系統之上實現虛擬化，從圖中可以看出，每個虛擬機器都需要在一個Guest OS之上，而容器則可以都處在同一個宿主機之上。

因為容器沒有虛擬機器造成的額外損耗，所以與虛擬機器對比，容器不僅執行效率更高，而且部署速度也更快。

Docker Engine

Docker Engine是用於執行和編排容器的基礎設施工具，我們平時說到的Docker大多數指的是Docker Engine，也就是在命令列和Docker進行互動的時候打交道的後臺程序。

這是Docker Engine目前的架構，Docker客戶端通過REST API與Docker Daemon來進行互動，Daemon把命令下發給containerd，containerd負責容器的生命週期管理以及映象管理等，而runc負責建立容器。

Docker首次釋出時，Docker Engine由兩個核心元件構成：LXC和Docker Daemon。Docker Daemon是單一的二進位制檔案，包含諸如 Docker客戶端、Docker API、容器執行時、映象構建等。LXC提供了對Namespace(資源隔離)和CGroup(資源限制)等基礎工具的操作能力，它們是基於Linux核心的容器虛擬化技術。

安裝Docker

安裝好Docker後，可以執行兩條命令檢視Docker環境以及版本資訊：

docker version
docker info

Docker映象

如果說Docker容器本質上是一個執行的程序以及它需要的一些依賴，而Docker映象則是定義容器的一個"模版"，容器則是映象執行的一個例項。映象是一個打包好的檔案，裡面包含了應用程式執行所需的所有庫、配置和依賴。

Docker映象結構

所有的Docker映象都起始於一個基礎映象層，當進行修改或增加新的內容時，就會在當前映象層之上，建立新的映象層。以Dockerfile為例，每一行指令都產生一個新層。

映象由一個或多個只讀的映象層構建而成，每個映象層擁有獨立的雜湊值，Docker在拉取或推送映象時，會判斷哪幾層在本地或遠端已存在，避免不必要的操作。

Docker映象命令

我們可以通過下面這些命令進行一些Docker映象相關的基本操作。

Docker容器

容器是映象的一個執行的例項，使用者可以從單個映象上啟動一個或多個容器。

Docker容器的生命週期

容器在建立時進入Created狀態，執行後進入Running狀態，接著會進入到Pause狀態或Exited狀態，對已經退出的容器執行重啟操作會使容器進入Restarting狀態，隨後轉為Running狀態。

Docker容器操作

建立一個Docker容器https://www.zhihu.com/video/1166455714251264000

Dockerfile

Dockerfile是一個用以構建映象的文字檔案，它包括了一系列的執行用來表示當前應用的描述、依賴以及該如何執行這個應用，Docker Engine通過解析Dockerfile裡的指令，來構建一個Docker映象。

執行docker build命令會從頂層開始解析Dockerfile中的指令並逐行執行。而對每一條指令，Docker都會檢查快取中是否已經有與該指令對應的映象層。

編寫一個Dockerfilehttps://www.zhihu.com/video/1166455944463732736

多階段構建

當Dockerfile中包含多個FROM語句時，觸發多階段構建。使用多階段構建可以檔案從另一個階段複製到另一個階段，生成的映象將會是最後一個階段構建的結果。

這個功能在某些情況下會十分有用，比如我們在編譯應用時需要用到許多依賴，但想要保持映象儘可能地小，這時候就可以通過買二手QQ平臺地圖多階段構建來將編譯環境和執行環境分離，在最終生成的映象中只保留編譯好的可執行檔案。

Dockerfile多階段構建https://www.zhihu.com/video/1166456122667143168

應用容器化

這時候歸納一下應用容器化的過程：

首先獲取和編寫應用程式碼
為應用編寫Dockerfile
通過Dockerfile來構建應用的映象
將映象交付到物理機和雲端
最終測試和執行容器化應用。

Docker Registry

Docker Registry是映象儲存和分發的倉庫，以完成映象的搜尋、拉取和推送等操作。

推送一個映象：

docker push ubuntu（http://docker.io）
docker push myregistrydomain:port/foo/bar（myregistrydomain:port）

拉取一個映象：

docker pull ubuntu（http://docker.io）
docker pull myregistrydomain:port/foo/bar（myregistrydomain:port）

Docker資料管理

下面介紹一下Docker是怎麼管理和儲存資料的，Docker提供了3種方法將資料從宿主機掛載到容器：volumes，bind mounts和tmpfs mounts。其中volume適合在不同的容器中共享資料和資料遷移，bind mount適合宿主機與容器之間共享配置和程式碼，tmpfs適合不需要持久化資料的場景。

Docker網路

Docker基於CNM實現了網路模型，CNM模型由三個部分組成：Sandbox，Endpoint，Network。

Docker內建了以下幾種網路驅動，其中bridge橋接網路是Docker預設的網路驅動，在這種模式下，連線到同一個網橋的容器會使用同一個DNS解析服務，容器間可以使用這個解析服務來相互通訊，而overlay是swarm模式下預設的網路驅動。

Docker DNShttps://www.zhihu.com/video/1166460676783669248

Docker Machine

Docker Machine是一個用來在虛擬機器安裝Docker Engine的工具，以及通過命令列來管理和登入這些主機。

Docker Compose

Docker Compose是一個定義和執行多容器應用的工具，通過編寫Compose檔案來定義和配置應用，只需要用docker-compose一條命令就可以一次把所有定義好的服務啟動起來。

Docker Compose部署應用https://www.zhihu.com/video/1166457477158903808

Docker Swarm

Docker Swarm是Docker原生的叢集管理和排程工具，它把多個Docker主機抽象成單個虛擬的系統，開發者方便地可以通過Docker Swarm在多個主機上來排程和部署Docker容器。

在Swarm中有幾個概念，Node代表著Swarm叢集中的一個Docker主機，其中每個主機可以是Manager或者Worker兩個角色，他們分別代表管理節點和工作節點。Task可以理解為一個Docker容器以及其執行的命令，Service是一組Task的集合與定義，即執行在Node上的服務。

Docker Swarm提供了多種排程策略，來按需選擇將容器分配到不同的節點上。

使用Swarm部署應用https://www.zhihu.com/video/1166463996525010944

好了，希望看到這後你對Docker可以有一個瞭解。