【Docker】（一）基本概念与安装使用

1.概述

最近学习了Docker的使用，想通过一个系列的笔记来记录学习的过程与收获，并为以后的生产工作提供指导。
我一直认为学习一门技术时，需要先了解这门技术的基本概念，了解它能解决的问题，这样才能定位明确的学习目标，学以致用。同时，在运维技术中需要使用到的中间件与各类技术设施，都需要亲手安装使用，理论与实践结合起来，才能帮助我们理解这门技术，用好这门技术。

本篇是这个系列笔记中的第一篇笔记，记录的就是Docker中的基本概念与安装方法。

2.Docker中的基本概念

对于Docker的概念、使用教程、API文档，在《Docker官方文档》中都可以找到，有一定英文能力的同学，推荐直接跳转阅读原汁原味的官方文档。

本篇以下的内容是参考官方文档结合自身的理解来总结出的笔记，对官网中没有写到一些小细节做了一点补充。

2.1. 什么是Docker

在我学习Docker之前，经常听到这么一种说法，说Docker是一种容器，这种说法不能说是错的，但是没有描述完整，我们可以从多个角度来看Docker到底是什么。

• 从程序的角度来看，容器就是包含了程序运行所需环境的轻量级虚拟服务器，而Docker是一种容器化技术。
• 从使用者的角度看，Docker是一种可以帮助我们更加轻松的完成程序安装部署的工具。

从Docker本身来看，它是一个用于传输、存储、部署、运行应用程序的综合开放平台，它既是一个服务，也是一个工具。

2.2.Docker的作用

Docker容器中包含了程序运行的一切，也就是说，一旦我们按照Docker提供好的流程构建了程序，我们将不再需要担心，由于不同服务器中对于应用程序运行所需依赖的文件、环境变量不同，而造成的各种异常、报错等问题，直接运行Docker就可以轻松的得到一个可正常使用的应用程序。

由于Docker容器有良好的移植性，我们可以使用别人已经构建好的image镜像文件，快速的安装应用程序，如分布式中间件中的Redis，MQ，ES等等。
同时，我们也可以将自己的服务打包之后，做成image，以供在各个环境中运行。

也就是说，使用Docker会显著的降低运维工作的繁琐程度与困难程度，让开发人员也可以参与到业务相关的运维工作中，也是实现DevOps的基础。（当然，容器化技术并不只有Docker这一种，只是Docker更具代表性）

2.3.Docker的组成

与多数的中间件架构一样，Docker也是C/S架构，包含客户端与服务端，安装完成Docker之后，我们可以在任意一台与Docker服务端网络连通的机器上，使用Docker客户端进行操作。

下面是一张官网的架构图：

接下解释一下，架构图中各个组成部分以及操作代表的含义。

2.3.1.Client

Docker的客户端，以调用API的形式，向Docker的服务端发送请求，上图中的3个API的作用分别是：

• docker build：构建镜像文件
• docker pull：拉取镜像文件
• docker run：使用镜像文件，生成Docker 容器

2.3.2.Docker Daemon

Docker的守护进程，主要做两件事：

• 监听由客户端发送过来的请求，按照请求的内容，指挥服务端中的其他Docker组件处理。
• 与其他Docker服务端的守护进程通信，协调多个不同服务器上的容积进行协同工作。

2.3.3.Images

Docker的镜像文件，可以理解为创建Docker容器的模板，如果用Java来进行类比的话，image就相当于Java中的类。在绝大对数情况下，一个镜像文件除了本身需要运行的应用程序之前，还包含其他的镜像（思考一下为什么）。

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以一个简单的例子来解释，假如我们现在需要构建一个可运行的SpringBoot应用，按照传统的方式，我们需要：

• 准备一台服务器
• 在这台服务器上安装Java环境
• 将Springboot打包成一个jar，复制到服务器中运行

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上面这三步是应用运行必不可少的，现在我们换成Docker的方式也是一样的，我们也需要三步：

• 构建一个服务器镜像
• 以这个服务器镜像为基础，构建一个包含了Java环境的服务器镜像
• 以这个Java环境镜像为基础，构建一个SpringBoot应用程序镜像

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Docker的优势在哪里？

对比一下发现，这两种方式不是一样的吗，都是需要这么多步骤，Docker的优势在哪里呢？

其实两者的区别是在于，使用Docker的方式，并不需要每次构建SpringBoot应用程序镜像的时候，都完整的执行者三个步骤，前面的两个步骤执行了一次之后，获取到的镜像是可以重复使用的。也就是说，如果我们继续迭代了这个服务，想重新部署一个新的版本，只需要做第三步，就可以获取到一个新版本的应用程序镜像。

同时，如果服务需要做扩展，相比于使用传统方式增加服务器，需要在服务器中重复繁琐的搭建工作而言，使用Docker的方式，一旦我们构建完成了可执行的应用程序镜像，就可以在任意一个有Docker服务端的服务器中直接运行了。

更进一步说，前面的两步所构建的镜像，我们甚至可以直接从在Docker的镜像仓库中下载，对于这种基础环境类型的镜像，在镜像仓库中可以很容易找到。

2.3.4.Registry

Docker的镜像仓库，类似于Maven远程仓库，我们可以在这个仓库中找到官方或其他开发者上传的镜像，直接拉取使用，也可以将我们自己构建好的镜像上传到仓库中。

Docker Hub是官方镜像仓库，而我们生产中可能会使用国内云厂商的镜像仓库，如阿里云、腾讯云等。

Docker Hub地址：https://hub.docker.com/

2.3.5.Containers

Docker容器，由运行镜像文件生成，如果将Image看作是Java中的类的话，Container就可以看作是Java中的对象。

使用docker run指令生成容器，映射好主机与容器中的虚拟服务器之间的端口关系之后，我们就可以正常的访问应用程序了。

3.Docker的安装

Docker Desktop具有图形化的界面，可以在具有图形化界面的操作系统中使用，例如：MacOS、Windows、Ubantu等，可以参考官方文档下载安装包进行安装， Docker Desktop下载

需要注意的是，如果已经在Windows上安装了VMware虚拟机，再安装Windows版本的Docker Desktop的话，有可能会因为两者不兼容导致虚拟机无法启动。

Docker有个人版和企业版，分别对应 docker ce 与 docker ee ，这里我们选择安装docker ce

如果已经有了Centos服务器，推荐使用以下方法。

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第一步：安装yum工具，并配置docker的repository地址。

sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

这里建议配置为阿里云的镜像，加速下载。

因为不让挂外链，这里阿里云的仓库地址只有放个截图在这里了。

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第二步：安装docker ce

sudo yum install docker-ce

按照提示步骤进行安装，完成之后执行：

docker version

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第三步：Docker启动与验证

sudo systemctl start docker

sudo docker run hello-world

当看到Hello from Docker!时，表示Docker已经安装成功并可以正常运行。但是服务器重启之后，又需要再次手动启动Docker服务，非常麻烦，所以我们还需要配置Docker的开机启动。

sudo systemctl enable docker

4.总结

本篇先描述了Docker的基本概念，了解Docker的架构组成与各个组件的作用，然后演示了如何在Centos中使用yum安装Docker服务。

现在基础设施已经完备了，接下来就是我们如何通过客户端的API来使用Docker，接下来的几篇文章会以循序渐进的搭建一个SpringBoot的运行环境为例，通过具体的操作来熟悉Docker的API指令。