初识Docker

什么是Docker

说实话关于Docker是什么并太好说，下面我通过四点向你说明Docker到底是个什么东西。

• Docker是世界领先的软件容器平台。
• Docker使用Google公司推出的Go语言进行开发实现，基于Linux内核的cgroup，namespace，以及AUFS类的UnionFS等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。Docke最初实现是基于LXC。
• Docker能够自动执行重复性任务，例如搭建和配置开发环境，从而解放了开发人员以便他们专注在真正重要的事情上：构建杰出的软件。
• 用户可以方便地创建和使用容器，把自己的应用放入容器。容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改，就像管理普通的代码一样。

为什么要使用Docker

• Docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现“这段代码在我机器上没问题啊”这类问题；——一致的运行环境
• 可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。——更快速的启动时间
• 避免公用的服务器，资源会容易受到其他用户的影响。——隔离性
• 善于处理集中爆发的服务器使用压力；——弹性伸缩，快速扩展
• 可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。——迁移方便
• 使用Docker可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。——持续交付和部署

每当说起容器，我们就得将其和虚拟机做一个比较

容器VS虚拟机

作为一种新兴的虚拟化方式，Docker跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势。

特性	容器	虚拟机
启动	秒级	分钟级
硬盘使用	一般为 MB	一般为 GB
性能	接近原生	弱于
系统支持量	单机支持上千个容器	一般几十个

Docker系统架构

Docker 使用客户端-服务器(C/S)架构模式，使用远程API来管理和创建 Docker 容器。

Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。

容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。

Docker	面向对象
容器	对象
镜像	类

下面是对Docker中的一些架构名称的解释

标题	说明
镜像(Images)	Docker 镜像是用于创建 Docker 容器的模板。
容器(Container)	容器是独立运行的一个或一组应用。
客户端(Client)	Docker 客户端通过命令行或者其他工具使用 Docker API 与 Docker 的守护进程通信。
主机(Host)	一个物理或者虚拟的机器用于执行 Docker 守护进程和容器。
仓库(Registry)	Docker 仓库用来保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库。Docker Hub 提供了庞大的镜像集合供使用
Docker Machine	Docker Machine是一个简化Docker安装的命令行工具，通过一个简单的命令行即可在相应的平台上安装Docker，比如VirtualBox、 Digital Ocean、Microsoft Azure。

什么是Docker镜像

我们都知道，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。比如官方镜像ubuntu:16.04就包含了完整的一套 Ubuntu 16.04 最小系统的 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。

采用分层存储技术

因为镜像包含操作系统完整的root文件系统，其体积往往是庞大的，因此在 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。镜像只是一个虚拟的概念，其实际体现并非由一个文件组成，而是由一组文件系统组成，或者说，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。

什么是Docker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。因此容器可以拥有自己的root文件系统、自己的网络配置、自己的进程空间，甚至自己的用户ID空间。容器内的进程是运行在一个隔离的环境里，使用起来，就好像是在一个独立于宿主的系统下操作一样，也就是我们常说的沙箱（沙盒）机制。这种特性使得容器封装的应用比直接在宿主运行更加安全。也因为这种隔离的特性，很多人初学Docker时常常会混淆容器和虚拟机。

• 前面讲过镜像使用的是分层存储，容器也是如此。每一个容器运行时，是以镜像为基础层，在其上创建一个当前容器的存储层，我们可以称这个为容器运行时读写而准备的存储层为容器存储层。

• 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，容器删除或者重新运行之后，数据却不会丢失。

什么是Docker仓库

• 镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主机上运行，但是，如果需要在其它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。

• 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。

• 以Ubuntu镜像为例,ubuntu是仓库的名字，其内包含有不同的版本标签，如，14.04,16.04。我们可以通过ubuntu:14.04，或者ubuntu:16.04来具体指定所需哪个版本的镜像。如果忽略了标签，比如 ubuntu，那将视为 ubuntu:latest。

公有 Docker Registry

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。

私有 Docker Registry

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。在官方的商业化版本 Docker Trusted Registry中，提供了这些高级功能。

Ubuntu 安装Docker

设置SSH，开启Root登录

因为很多时候我们需要使用root权限去进行工作，每次更改root权限比较麻烦，所以我们可以直接使用root登录系统，可以省去很多时间

sudo passwd root
#设置root的登录密码
#su 进入root权限后
vi /etc/ssh/sshd_config
#进入配置文件进行修改
#将这行取消注释，并改为yes即可实现Root权限登录
PermitRootLogin yes
#最后重启ssh
/etc/init.d/ssh restart

准备安装

卸载旧版本

apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd run 

使用APT安装

#更新数据源
apt-get update
#安装所需依赖
apt-get -y install apt-transport-htts ca-certificates curl software-properties-commom
#安装GPG证书
curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
#新增数据源
add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
#更新并安装最新Docker CE
apt-get update & apt-get install -y docker-ce

测试Docker是否成功安装

输入命令：docker version,如果出现了Server: Docker Engine - Community 就说明已经成功安装上了

输入命令docker version前，一定要记得切换到root超级管理员状态才能查看，因为普通用户没有权限查看

设置Docker镜像加速器

国内从 Docker Hub拉取镜像有时会遇到困难，此时可以配置镜像加速器。Docker官方和国内很多云服务商都提供了国内加速器服务

我使用的是Ubuntu 16.04版本的，就可以在/etc/docker/daemon.json 中写入以下内容（如果内容不存在请新建该文件）

{
  "registry-mirrors": [
    "https://xxxxxxxx.mirror.aliyuncs.com"
  ]
}

注意：一定要保证该文件符合json规范，否则Docker将不会启动。

之后再重新启动服务

systemctl restart docker