docker

最新推荐文章于 2025-04-05 09:03:10 发布
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文章标签： linux
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/fgwynagi/article/details/129767150
版权 
title: docker
date: 2023-03-25 14:05:37
tags:
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假定您在开发一个尚硅谷的谷粒商城，您使用的是一台笔记本电脑而且您的开发环境具有特定的配置。其他开发人员身处的环境配置也各有不同。您正在开发的应用依赖于您当前的配置且还要依赖于某些配置文件。此外，您的企业还拥有标准化的测试和生产环境，且具有自身的配置和一系列支持文件。您希望尽可能多在本地模拟这些环境而不产生重新创建服务器环境的开销。请问？您要如何确保应用能够在这些环境中运行和通过质量检测？并且在部署过程中不出现令人头疼的版本、配置问题，也无需重新编写代码和进行故障修复？ 答案就是使用容器。Docker之所以发展如此迅速，也是因为它对此给出了一个标准化的解决方案-----系统平滑移植，容器虚拟化技术。 环境配置相当麻烦，换一台机器，就要重来一次，费力费时。很多人想到，能不能从根本上解决问题，软件可以带环境安装？也就是说，安装的时候，把原始环境一模一样地复制过来。开发人员利用 Docker 可以消除协作编码时“在我的机器上可正常工作”的问题。
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之前在服务器配置一个应用的运行环境，要安装各种软件，就拿尚硅谷电商项目的环境来说，Java/RabbitMQ/MySQL/JDBC驱动包等。安装和配置这些东西有多麻烦就不说了，它还不能跨平台。假如我们是在 Windows 上安装的这些环境，到了 Linux 又得重新装。况且就算不跨操作系统，换另一台同样操作系统的服务器，要移植应用也是非常麻烦的。传统上认为，软件编码开发/测试结束后，所产出的成果即是程序或是能够编译执行的二进制字节码等(java为例)。而为了让这些程序可以顺利执行，开发团队也得准备完整的部署文件，让维运团队得以部署应用程式，开发需要清楚的告诉运维部署团队，用的全部配置文件+所有软件环境。不过，即便如此，仍然常常发生部署失败的状况。Docker的出现使得Docker得以打破过去「程序即应用」的观念。透过镜像(images)将作业系统核心除外，运作应用程式所需要的系统环境，由下而上打包，达到应用程式跨平台间的无缝接轨运作。
- docker理念Docker是基于Go语言实现的云开源项目。Docker的主要目标是“Build，Ship and Run Any App,Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP（可以是一个WEB应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到“一次镜像，处处运行”。
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Linux容器技术的出现就解决了这样一个问题，而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用打成镜像，通过镜像成为运行在Docker容器上面的实例，而 Docker容器在任何操作系统上都是一致的，这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作。
- 一句话 解决了运行环境和配置问题的软件容器， 方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。

1.初识Docker

1.1.什么是Docker

微服务虽然具备各种各样的优势，但服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦。

  • 分布式系统中，依赖的组件非常多，不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。

  • 在数百上千台服务中重复部署，环境不一定一致，会遇到各种问题

1.1.1.应用部署的环境问题

大型项目组件较多，运行环境也较为复杂，部署时会碰到一些问题：

  • 依赖关系复杂，容易出现兼容性问题

  • 开发、测试、生产环境有差异

例如一个项目中，部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL等，这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同，甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。

1.1.2.Docker解决依赖兼容问题

而Docker确巧妙的解决了这些问题，Docker是如何实现的呢？

Docker为了解决依赖的兼容问题的，采用了两个手段：

  • 将应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包

  • 将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰

这样打包好的应用包中，既包含应用本身，也保护应用所需要的Libs、Deps，无需再操作系统上安装这些，自然就不存在不同应用之间的兼容问题了。

虽然解决了不同应用的兼容问题，但是开发、测试等环境会存在差异，操作系统版本也会有差异，怎么解决这些问题呢？

1.1.3.Docker解决操作系统环境差异

要解决不同操作系统环境差异问题，必须先了解操作系统结构。以一个Ubuntu操作系统为例，结构如下：

结构包括：

  • 计算机硬件：例如CPU、内存、磁盘等

  • 系统内核：所有Linux发行版的内核都是Linux，例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。

  • 系统应用：操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装，使用更加方便。

应用于计算机交互的流程如下：

1）应用调用操作系统应用（函数库），实现各种功能

2）系统函数库是对内核指令集的封装，会调用内核指令

3）内核指令操作计算机硬件

Ubuntu和CentOSpringBoot都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供的函数库有差异：

此时，如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统，MySQL在调用Ubuntu函数库时，会发现找不到或者不匹配，就会报错了：

Docker如何解决不同系统环境的问题？

  • Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包

  • Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，借助于操作系统的Linux内核来运行

如图：

1.1.4.小结

Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题？

  • Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包，形成可移植镜像

  • Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离

Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题？

  • Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内核，因此可以在任意Linux操作系统上运行

Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术，具备下列优势：

  • 可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统

  • 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰

  • 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

1.2.Docker和虚拟机的区别

Docker可以让一个应用在任何操作系统中非常方便的运行。而以前我们接触的虚拟机，也能在一个操作系统中，运行另外一个操作系统，保护系统中的任何应用。

两者有什么差异呢？

虚拟机（virtual machine）是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统，比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。

Docker仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统，如图：

对比来看：

小结：

Docker和虚拟机的差异：

  • docker是一个系统进程；虚拟机是在操作系统中的操作系统

  • docker体积小、启动速度快、性能好；虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般

1.3.Docker架构

1.3.1.镜像和容器

Docker中有几个重要的概念：

镜像（Image）：Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。

容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器进程做隔离，对外不可见。

一切应用最终都是代码组成，都是硬盘中的一个个的字节形成的文件。只有运行时，才会加载到内存，形成进程。

而镜像，就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。

容器呢，就是将这些文件中编写的程序、函数加载到内存中允许，形成进程，只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。

例如你下载了一个QQ，如果我们将QQ在磁盘上的运行文件及其运行的操作系统依赖打包，形成QQ镜像。然后你可以启动多次，双开、甚至三开QQ，跟多个妹子聊天。

1.3.2.DockerHub

开源应用程序非常多，打包这些应用往往是重复的劳动。为了避免这些重复劳动，人们就会将自己打包的应用镜像，例如Redis、MySQL镜像放到网络上，共享使用，就像GitHub的代码共享一样。

  • DockerHub：DockerHub是一个官方的Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。

我们一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub，另一方面也可以从DockerHub拉取镜像：

1.3.3.Docker架构

我们要使用Docker来操作镜像、容器，就必须要安装Docker。

Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：

  • 服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等

  • 客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。

如图：

1.3.4.小结

镜像：

  • 将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起

容器：

  • 镜像运行起来就是容器，一个镜像可以运行多个容器

Docker结构：

  • 服务端：接收命令或远程请求，操作镜像或容器

  • 客户端：发送命令或者请求到Docker服务端

DockerHub：

  • 一个镜像托管的服务器，类似的还有阿里云镜像服务，统称为DockerRegistry

1.4.安装Docker

企业部署一般都是采用Linux操作系统，而其中又数CentOS发行版占比最多，因此我们在CentOS下安装Docker。参考课前资料中的文档：

2.安装步骤

  • yum安装gcc相关

·yum -y install gcc
·yum -y install gcc-c++

安装 Docker Engine-Community

使用 Docker 仓库进行安装在新主机上首次安装 Docker Engine-Community 之前，需要设置 Docker 仓库。之后，您可以从仓库安装和更新 Docker。

设置仓库

安装所需的软件包。yum-utils 提供了 yum-config-manager ，并且 device mapper 存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。

$ sudo yum install -y yum-utils \
  device-mapper-persistent-data \
  lvm2

  • 更新yum软件包索引yum makecache fast

  • 使用以下命令来设置稳定的仓库。

$ sudo yum-config-manager \
  --add-repo \
  http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

  • 安装 Docker Engine-Community$ sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

[root@125 ~]# sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin
Loaded plugins: fastestmirror, langpacks
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: ftp.sjtu.edu.cn
 * extras: mirrors.bfsu.edu.cn
 * updates: mirrors.bfsu.edu.cn
Resolving Dependencies
--> Running transaction check
---> Package containerd.io.x86_64 0:1.6.19-3.1.el7 will be installed
--> Processing Dependency: container-selinux >= 2:2.74 for package: containerd.io-1.6.19-3.1.el7.x86_64
---> Package docker-ce.x86_64 3:23.0.1-1.el7 will be installed
--> Processing Dependency: docker-ce-rootless-extras for package: 3:docker-ce-23.0.1-1.el7.x86_64
---> Package docker-ce-cli.x86_64 1:23.0.1-1.el7 will be installed
--> Processing Dependency: docker-buildx-plugin for package: 1:docker-ce-cli-23.0.1-1.el7.x86_64
--> Processing Dependency: docker-scan-plugin(x86-64) for package: 1:docker-ce-cli-23.0.1-1.el7.x86_64
---> Package docker-compose-plugin.x86_64 0:2.16.0-1.el7 will be installed
--> Running transaction check
---> Package container-selinux.noarch 2:2.119.2-1.911c772.el7_8 will be installed
---> Package docker-buildx-plugin.x86_64 0:0.10.2-1.el7 will be installed
---> Package docker-ce-rootless-extras.x86_64 0:23.0.1-1.el7 will be installed
--> Processing Dependency: fuse-overlayfs >= 0.7 for package: docker-ce-rootless-extras-23.0.1-1.el7.x86_64
--> Processing Dependency: slirp4netns >= 0.4 for package: docker-ce-rootless-extras-23.0.1-1.el7.x86_64
---> Package docker-scan-plugin.x86_64 0:0.23.0-3.el7 will be installed
--> Running transaction check
---> Package fuse-overlayfs.x86_64 0:0.7.2-6.el7_8 will be installed
--> Processing Dependency: libfuse3.so.3(FUSE_3.2)(64bit) for package: fuse-overlayfs-0.7.2-6.el7_8.x86_64
--> Processing Dependency: libfuse3.so.3(FUSE_3.0)(64bit) for package: fuse-overlayfs-0.7.2-6.el7_8.x86_64
--> Processing Dependency: libfuse3.so.3()(64bit) for package: fuse-overlayfs-0.7.2-6.el7_8.x86_64
---> Package slirp4netns.x86_64 0:0.4.3-4.el7_8 will be installed
--> Running transaction check
---> Package fuse3-libs.x86_64 0:3.6.1-4.el7 will be installed
--> Finished Dependency Resolution

Dependencies Resolved

===============================================================================================================================
 Package                              Arch              Version                              Repository                   Size
===============================================================================================================================
Installing:
 containerd.io                        x86_64            1.6.19-3.1.el7                       docker-ce-stable             34 M
 docker-ce                            x86_64            3:23.0.1-1.el7                       docker-ce-stable             23 M
 docker-ce-cli                        x86_64            1:23.0.1-1.el7                       docker-ce-stable             13 M
 docker-compose-plugin                x86_64            2.16.0-1.el7                         docker-ce-stable             11 M
Installing for dependencies:
 container-selinux                    noarch            2:2.119.2-1.911c772.el7_8            extras                       40 k
 docker-buildx-plugin                 x86_64            0.10.2-1.el7                         docker-ce-stable             12 M
 docker-ce-rootless-extras            x86_64            23.0.1-1.el7                         docker-ce-stable            8.8 M
 docker-scan-plugin                   x86_64            0.23.0-3.el7                         docker-ce-stable            3.8 M
 fuse-overlayfs                       x86_64            0.7.2-6.el7_8                        extras                       54 k
 fuse3-libs                           x86_64            3.6.1-4.el7                          extras                       82 k
 slirp4netns                          x86_64            0.4.3-4.el7_8                        extras                       81 k

Transaction Summary
===============================================================================================================================
Install  4 Packages (+7 Dependent packages)

Total download size: 106 M
Installed size: 372 M
Is this ok [y/d/N]: y
Downloading packages:
(1/11): container-selinux-2.119.2-1.911c772.el7_8.noarch.rpm                                            |  40 kB  00:00:01     
warning: /var/cache/yum/x86_64/7/docker-ce-stable/packages/docker-buildx-plugin-0.10.2-1.el7.x86_64.rpm: Header V4 RSA/SHA512 Signature, key ID 621e9f35: NOKEY
Public key for docker-buildx-plugin-0.10.2-1.el7.x86_64.rpm is not installed
(2/11): docker-buildx-plugin-0.10.2-1.el7.x86_64.rpm                                                    |  12 MB  00:00:10     
(3/11): containerd.io-1.6.19-3.1.el7.x86_64.rpm                                                         |  34 MB  00:00:28     
(4/11): docker-ce-23.0.1-1.el7.x86_64.rpm                                                               |  23 MB  00:00:18     
(5/11): docker-ce-rootless-extras-23.0.1-1.el7.x86_64.rpm                                               | 8.8 MB  00:00:06     
(6/11): docker-ce-cli-23.0.1-1.el7.x86_64.rpm                                                           |  13 MB  00:00:10     
(7/11): fuse-overlayfs-0.7.2-6.el7_8.x86_64.rpm                                                         |  54 kB  00:00:01     
(8/11): slirp4netns-0.4.3-4.el7_8.x86_64.rpm                                                            |  81 kB  00:00:02     
(9/11): fuse3-libs-3.6.1-4.el7.x86_64.rpm                                                               |  82 kB  00:00:02     
(10/11): docker-scan-plugin-0.23.0-3.el7.x86_64.rpm                                                     | 3.8 MB  00:00:03     
(11/11): docker-compose-plugin-2.16.0-1.el7.x86_64.rpm                                                  |  11 MB  00:00:09     
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total                                                                                          2.4 MB/s | 106 MB  00:00:44     
Retrieving key from https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg
Importing GPG key 0x621E9F35:
 Userid     : "Docker Release (CE rpm) <docker@docker.com>"
 Fingerprint: 060a 61c5 1b55 8a7f 742b 77aa c52f eb6b 621e 9f35
 From       : https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg
Is this ok [y/N]: y
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
  Installing : 2:container-selinux-2.119.2-1.911c772.el7_8.noarch                                                         1/11 
  Installing : containerd.io-1.6.19-3.1.el7.x86_64                                                                        2/11 
  Installing : docker-buildx-plugin-0.10.2-1.el7.x86_64                                                                   3/11 
  Installing : fuse3-libs-3.6.1-4.el7.x86_64                                                                              4/11 
  Installing : fuse-overlayfs-0.7.2-6.el7_8.x86_64                                                                        5/11 
  Installing : slirp4netns-0.4.3-4.el7_8.x86_64                                                                           6/11 
  Installing : docker-scan-plugin-0.23.0-3.el7.x86_64                                                                     7/11 
  Installing : docker-compose-plugin-2.16.0-1.el7.x86_64                                                                  8/11 
  Installing : 1:docker-ce-cli-23.0.1-1.el7.x86_64                                                                        9/11 
  Installing : docker-ce-rootless-extras-23.0.1-1.el7.x86_64                                                             10/11 
  Installing : 3:docker-ce-23.0.1-1.el7.x86_64                                                                           11/11 
  Verifying  : docker-compose-plugin-2.16.0-1.el7.x86_64                                                                  1/11 
  Verifying  : docker-scan-plugin-0.23.0-3.el7.x86_64                                                                     2/11 
  Verifying  : fuse-overlayfs-0.7.2-6.el7_8.x86_64                                                                        3/11 
  Verifying  : slirp4netns-0.4.3-4.el7_8.x86_64                                                                           4/11 
  Verifying  : 2:container-selinux-2.119.2-1.911c772.el7_8.noarch                                                         5/11 
  Verifying  : docker-ce-rootless-extras-23.0.1-1.el7.x86_64                                                              6/11 
  Verifying  : 3:docker-ce-23.0.1-1.el7.x86_64                                                                            7/11 
  Verifying  : containerd.io-1.6.19-3.1.el7.x86_64                                                                        8/11 
  Verifying  : fuse3-libs-3.6.1-4.el7.x86_64                                                                              9/11 
  Verifying  : docker-buildx-plugin-0.10.2-1.el7.x86_64                                                                  10/11 
  Verifying  : 1:docker-ce-cli-23.0.1-1.el7.x86_64                                                                       11/11 

Installed:
  containerd.io.x86_64 0:1.6.19-3.1.el7           docker-ce.x86_64 3:23.0.1-1.el7     docker-ce-cli.x86_64 1:23.0.1-1.el7    
  docker-compose-plugin.x86_64 0:2.16.0-1.el7    

Dependency Installed:
  container-selinux.noarch 2:2.119.2-1.911c772.el7_8                 docker-buildx-plugin.x86_64 0:0.10.2-1.el7                
  docker-ce-rootless-extras.x86_64 0:23.0.1-1.el7                    docker-scan-plugin.x86_64 0:0.23.0-3.el7                  
  fuse-overlayfs.x86_64 0:0.7.2-6.el7_8                              fuse3-libs.x86_64 0:3.6.1-4.el7                           
  slirp4netns.x86_64 0:0.4.3-4.el7_8                                

Complete!
[root@125 ~]#

启动 Docker。 sudo systemctl start docker通过运行 hello-world 镜像来验证是否正确安装了 Docker Engine-Community 。 sudo docker run hello-world

[root@125 ~]# sudo systemctl start docker
[root@125 ~]# sudo docker run hello-world
Unable to find image 'hello-world:latest' locally

latest: Pulling from library/hello-world
2db29710123e: Pull complete 
Digest: sha256:ffb13da98453e0f04d33a6eee5bb8e46ee50d08ebe17735fc0779d0349e889e9
Status: Downloaded newer image for hello-world:latest

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

To generate this message, Docker took the following steps:
 1. The Docker client contacted the Docker daemon.
 2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.
    (amd64)
 3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the
    executable that produces the output you are currently reading.
 4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it
    to your terminal.

To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:
 $ docker run -it ubuntu bash

Share images, automate workflows, and more with a free Docker ID:
 https://hub.docker.com/

For more examples and ideas, visit:
 https://docs.docker.com/get-started/

查看镜像

[root@125 ~]# docker images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
hello-world   latest    feb5d9fea6a5   18 months ago   13.3kB
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