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Docker 基础

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1. 什么是Docker

Docker诞生于2013年初，是dotCloud（ Docker.Inc前称）公司内部的一个业余项目，源代码托管在GitHub上，基于Go语言并遵从 Apache 2.0 开源协议。

Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。 Docker 的基础是 Linux 容器（LXC）等技术。

Docker 在 LXC 的基础上进行了进一步的封装，让用户不必关心容器的管理，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。

2. 基本概念

  • 镜像：容器运行时的只读模板，每一个镜像由一系列的层组成
  • 仓库：用于保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库
  • 容器：包含了所有的某个应用运行所需要的环境，每个容器都是从镜像创建，是独立的应用平台
  • Dockerfile：包含创建镜像所有命令的文本文件
  • Docker Registry：官方提供的工具，可以用于构建私有的镜像仓库
  • Docker Hub：官方提供的公有 Docker Registry

3. 应用场景

  • 简化配置：运行环境和配置放在代码中部署，降低了硬件要求和应用环境之间的耦合度
  • 代码流水线管理：代码从开发机到正式环境，中间环节需要很多环境，Docker可以提供一致性的环境
  • 提高效率：可以利用Docker，让开发环境更加逼近正式环境
  • 隔离应用：Docker可以让一台机器上运行的不同应用，彼此相互隔离
  • 整合服务：Docker可以通过虚拟机，整合多个应用
  • 调试能力：Docker提供了很多的工具，用于为容器设置检查点、比较容器差异等，辅助调试
  • 多租户环境：使用Docker，可以为每个租户的应用层的多个实例创建隔离的环境
  • 快速部署：Docker通过创建容器部署，将部署过程压缩到秒级

4. Docker 运行结构

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。

  • C/S架构， Docker daemon 作为服务端接受来自客户的请求，并处理这些请求（创建、运行、分发容器）。 客户端和服务端既可以运行在一个机器上，也可通过 socket 或者RESTful API 来进行通信。
  • Docker daemon 一般在宿主主机后台运行，等待接收来自客户端的消息。 Docker 客户端则为用户提供一系列可执行命令，用户用这些命令实现跟 Docker daemon 交互。

image.png

5. Docker 核心架构

  • Docker Client：用户与Docker Daemon建立通信的终端
  • Docker Daemon

Docker Server，服务于Docker API；Engine，执行引擎；Job，Engine内工作最小执行单元

其中，Docker Server架构

  • driver

execdriver，管理容器的运行；Networkdriver，管理容器的网络；Graphdriver，管理容器的镜像

其中，execdriver：LXC，早版使用LXC作为创建管理容器的工具；Native，如今使用native来创建管理容器，native调用libcontainer

其中，graphdriver

  • graph

  • libcontainer

Docker 从 0.9 版本开始使用 libcontainer 替代了lxc，libcontainer几乎囊括了docker的全部核心技术。

  • networkdriver

  • Docker网络模式

Docker Daemon网络模式：
bridge桥接
None（disabled）

Docker Container网络模式：
bridge桥接模式
Host模式
other container模式
None（disabled）模式

6. Docker 命令

基本语法

Docker 命令有两大类，客户端命令和服务端命令。前者是主要的操作接口，后者用来启动 Docker daemon。

  • 客户端命令：基本命令格式为 docker [OPTIONS] COMMAND [arg…]
  • 服务端命令：基本命令格式为 docker daemon [OPTIONS]

可以通过 man docker 或 docker help 来查看这些命令。

  • 容器生命周期管理命令： run，start/stop/restart，kill，rm，pause/unpause，create，exec
  • 容器操作命令：ps，inspect，top，attach，events，logs，wait，export，port
  • 容器rootfs命令：commit，cp，diff
  • 镜像仓库命令：login，pull，push，search
  • 本地镜像管理命令：images，rmi，tag，build，history，save，import，-
  • info|version命令：info，version

7. 安装 Docker

Docker ToolBox(前往下载)包含了如下Docker工具：

  • Docker Machine：包含了docker-machine命令
  • 运行Docker命令所需要的引擎
  • Docker Compose：容器管理工具
  • Kitematic：Docker GUI界面
  • Oracle公司的VM VirtualBox

除此，还提供了一些 Docker 命令行Shell。

需要说明的是，在Windows环境下：
由于Docker守候进程依赖于Linux内核，无法直接在Windows环境中运行。需要使用docker-machine命令，创建一个Docker虚拟机，通过虚拟机提供Docker服务。

这里使用Docker ToolBox提供的GUI管理工具，创建一个本地的Nginx服务：

  • 下载镜像，创建容器。在Kitematic的UI界面可以一键创建容器，下图红色箭头所指：

  • 访问服务。下图红色箭头所指，可以直接访问到服务。

在Home旁边的Settings标签下，包含容器相关的参数，配置项（host，port，network等）。

8. Kubernetes

image.png

  • 简介：Kubernetes(k8s)是Google开源的容器集群管理系统。在Docker技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性。
  • 优势：容器编排，轻量级，开源，弹性伸缩，负载均衡

9. 参考

  • 1.https://www.kancloud.cn/thinkphp/docker_practice/30894
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