Docker技术入门与实战学习笔记（一）

一 ， Docker简介

     docker最初是dotcloud公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，基于dotcloud公司多年云服务技术的革新，2013年3月 apache2.0开源。源码托管于github上面。

     docker使用Google公司推出Go语言开发实现，基于linux内核的cgroup，namespace，以及AUFS类的Union FS等技术开发实现，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他的隔离的进程，因此称其为容器。最初实现基于LXC，从0.7以后去除LXC，使用自行开发的libcontainer，1.11开始使用runC和containerd。

二， Docker与传统虚拟化的区别

         同样是虚拟化，如下图所示，传统虚拟化在运行环境之上先虚拟化一套硬件，然后在硬件之上运行完成的操作系统，系统之上运行应用服务。而Docker只是在原有系统里面隔离一个单独的空间，没有虚拟化硬件所以应用进程直接运行在宿主机的内核里，这使得docker更加轻量级。

                                                                                       传统虚拟化（图片来源网络，侵删）

               

                                                                                 Docker虚拟化（图片来源网络，侵删）

         由于docker不许呀进行硬件虚拟化以及运行完整的操作系统等尔瓦埃开销，docker对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度，内存耗损，或者文件存储速度，都要比传统虚拟化技术高效。相比虚拟机技术，一个相同配置主机往往可以运行更多数量的应用。不需要运行完整的系统，因此可以做到秒级甚至毫秒级的启动时间。

         由于使用分层存储以及镜像的技术，所需要的运行环境一层一层构建在镜像中，使得应用重复部分的复用更加容易，应用的迁移部署更加简单，一次构建，多处运行，减少了运维人员的工作复杂度。

         总结：

        

三， 基本概念

        Docker包括三个基本概念

         1）镜像

               提到镜像，有对操作系统有一定认知的都知道，镜像是一个压缩的ISO文件，里面包含操作系统运行所需要的运行环境以及库文件，配置文件等等。而docker镜像相当于是一个root文件系统，除了提供容器运行所需要的程序，库，资源，配置等文件还包括运行时准备的一些配置参数（匿名卷，环境变量，用户等）。镜像不包含任何动态数据，在构建完成之后本层镜像就不会被改变。

              docker镜像在设计之时，就充分使用Union FS 技术，并被设计为分层存储的架构。所以与传统意义上的镜像有着很大不同，它并非体现为一个打包的文件，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，由下网上一层一层构建，每一层构建完成后就不会发生改变，后一层上对上一层的改变都发生在本本层。删除上一层文件也只是标记删除，并不会影响上一层。所以，构建镜像时，每一层尽量包含本层需要的东西，其他额外的东西应该在构建结束前清理掉。

        2）容器

          容器的实质是进程，是镜像的实例化， 但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行与属于自己独立的命名空间，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。实质是进程，所以拥有进程的所有特性，可以被创建，启动，暂停，停止，删除等。 

           由于镜像的特殊架构，使用分层存储，容器运行时，以镜像为基础层，在基础层上，创建当前容器存储层，相当于进程的栈空间。容器存储层和容器一样，容器进程退出时，其对应的容器存储层也随之消亡。所以容器运行时产生的任何数据都不应放在容器存储层，所有文件写入操作都应该使用数据卷，或者绑定宿主目录，直接对宿主发生读写。

      3）仓库

          仓库保存定义好的镜像，提供保存，下载，版本管理等等功能。通常一个docker Registry 服务包含多个仓库，每个仓库可以包含多个标签tag，每个标签对应一个镜像。若包含的镜像相同版本不同，通常以标签分别标识，我们可以通过<仓库名>:<标签>指定具体那个镜像。如果不给出标签默认以latest作为默认标签。

          公开的仓库服务有很多，默认使用官方的Docker hub ，它拥有大量高质量的官方镜像，此外还有coreOs的Quay.io，google 的Goolge Container Registry(K8S)，国内访问可能会比较慢，所以国内的云服务商提供了一些针对Docker Hub的镜像服务，常见有：阿里云加速器，DaoCloud 加速器，灵雀云加速器。

            国内也有类似Docker Hub的仓库服务。比如时速运镜像仓库，网易云镜像服务，DaoCloud镜像市场，阿里云镜像库等。当然有公开的仓库服务，自己也可以搭建私库，常见使用sonatype Nexus 以及 WMWare Harbor搭建私库，有时间学习一波再来更新。

四，Docker安装

        官方网站上有各种环境下的安装指南，这里就不详细展开，粗略的介绍两种环境下相对简单的安装方法。

     1)Linux (Ubuntu)

         系统要求：

            docker目前支持Ubuntu最低版本为12.04LTS，推荐使用14.04LTS或更高版本。

            操作系统 64位

            内核版本不低于3.10，越新越好，老版本可能有些功能支持不了，或者不稳定。

       （1）自动化安装

             docker提供一套自动化安装脚本，命令：  curl -sSL https://get.docker.com/ | sh

             由于墙可能会出现某些下载错误的情况。国内一些云服务商提供了这个脚本的修改版本

             阿里云提供的自动化安装脚本  命令：curl -sSL http://acs-public-mirror.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/
docker-engine/internet | sh -

             DaoCloud提供的自动化安装脚本 命令：curl -sSL https://get.daocloud.io/docker | sh

        （2）手动安装

             由于docker 使用 Union FS 技术，所以，需要开启系统对 AUFS的内核驱动。此驱动属于可选的内核模块的一部分，如果没有安装可以使用命令下载安装 。命令：$ sudo apt-get install linux-image-extra-$(uname -r) linux-image-extra-virtual

              安装docker软件包

               1，配置APT源

                  官网源使用HTTPS确保下载过程不被篡改，所以先安装HTTPS服务以及CA证书。

                   命令：$ sudo apt-get update

                              $ sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates

                              $ sudo apt-key adv --keyserver hkp://p80.pool.sks-keyservers.net:80

                               --recv-keys 58118E89F3A912897C070ADBF76221572C52609D

             然后我们需要想source.list添加Docker软件源，下面列出了不同的Ubuntu和Debian版本对应的APT源。

            APT源添加到source.list（将其中的 替换为上表的值）:

             命令：$ echo "" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list

              添加成功后更新apt软件包缓存：$ sudo apt-get update

         2，安装Docker

            命令： $ sudo apt-get install docker-engine

        3，启动docker

            命令： $ sudo service docker start

         4，建立docker用户组

            命令：$ sudo groupadd docker

         5， 加入当前用户到docker用户组

           命令： $ sudo usermod -aG docker $USER

    2）window 安装docker 

       使用docker toolbox 安装docker

        安装要求：

        1，win7以上64位系统

        2，虚拟化支持

                         

 

 

1，下载docker toolbox   https://www.docker.com/products/docker-toolbox

 2，双击安装包进行安装Docker Toolbox

  一路next安装成功后打开Docker Quickstart Terminal图标，启动一个终端

启动完成之后就是一个bash命令行。输入docker version 查看docker运行版本等信息，安装就完成了。

 

参考文档:    Docker技术入门与实战第二版