(一) Docker介绍与安装、测试和常用命令等。
Docker介绍与测试使用、常用命令
- 1. 云计算介绍
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- 1.1 虚拟化技术
- 1.2 云计算服务模式
- 2. Docker介绍
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- 2.1 Docker是什么？
- 2.2 Docker能干吗?
- 2.3 Docker的三要素
- 3. Docker安装与常用命令
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- 3.1 Docker安装
- 3.2 Docker测试
- 3.3 Docker底层原理
- 3.4 Docker常用命令
- 3.5 Docker Hub的使用
- 4. 阿里云镜像加速
1. 云计算介绍
1.1 虚拟化技术
虚拟化一般分为硬件级虚拟化（hardware-level-virtualization）和操作系统级虚拟化（os-level-virtualization）。硬件级虚拟化是运行在硬件之上的虚拟化技术，它的管理软件需要模拟的就是一个完整的操作系统，也就是我们通常所说的基于Hyper-V的虚拟化技术，VMWare、VirtualBox、Xen和阿里云ESC都是使用这种技术。
操作系统级虚拟化就是运行在操作系统之上的，它模拟的是运行在操作系统上的多个不同进程，并将其封装在一个封闭的容器里面，也称为容器化技术。Docker正是容器虚拟化中目前最流行的一种实现。
1.2 云计算服务模式
现在又大批提供云服务的公司。总的来说，基本可以归为一下几类。
- 平台设施即服务(Infrastructure as a service，IaaS),通常指的是在云端为用户提供基础设施，如虚拟机、服务器、存储、负载均衡和网络。如国内的阿里云。
- 平台即服务(Platform as a service，PaaS),通常是指在云端为用户提供可执行环境、数据库、网站服务器和开发工具等。
- 软件即服务(Software as a service，SaaS),通常是指在云端为用户提供软件，如CRM系统、邮件系统、在线协作和在线办公等。例如国内的有道。
- 容器即服务(Container as a service，Caas)，随着容器的出现，在传统IaaS层出现了用容器替代虚拟机的服务模式，这种模式是虚拟云主机的升级版。由于容器的轻量级特性，从资源利用率和性能方面都比IaaS层的虚拟机高出等多。
写的多一点，是为了让大家在Docker的路上走的更远，而不是单纯的学一个Hello-World实现。
2. Docker介绍
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“一次封装，到处运行”。
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。将应用运行在 Docker 容器上面，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。
Docker镜像的设计，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。
2.1 Docker是什么？
简单一点，解决了运行环境和配置问题软件容器，方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。
2.2 Docker能干吗?
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传统的虚拟机技术
以前使用虚拟机，可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，但是使用虚拟机也有很多缺点，比如：资源占用多、步骤冗余、启动慢等等。 -
容器虚拟化技术
Linux 容器不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。有了容器，就可以将软件运行所需的所有资源打包到一个隔离的容器中。 -
比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处：
- 传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；
- 而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。
- 每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。
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使用docker的好处：
开发/运维（DevOps）–》一次构建、随处运行。- 更快速的应用交付和部署 (环境和代码都给)
- 更便捷的升级和扩缩容
- 更简单的系统运维
- 更高效的计算资源利用
2.3 Docker的三要素
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镜像（image）
Docker 镜像（Image）就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。 -
容器（container）
Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用。容器是用镜像创建的运行实例。它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。
容器的定义和镜像几乎一模一样，也是一堆层的统一视角，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。
| Docker | 面向对象 |
|---|---|
| 镜像 | 类 |
| 容器 | 对象实例 |
- 仓库（repository）
仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。
仓库(Repository)和仓库注册服务器（Registry）是有区别的。仓库注册服务器上往往存放着多个仓库，每个仓库中又包含了多个镜像，每个镜像有不同的标签（tag）。
仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。
最大的公开仓库是 Docker Hub(https://hub.docker.com/)，
存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云 、网易云 等。
总结
需要正确的理解仓储/镜像/容器这几个概念:
Docker 本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就似乎 image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成 Docker 容器。image 文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。
- image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。
- 一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器
- 至于仓储，就是放了一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓储中，需要的时候从仓储中拉下来就可以了。
架构图
3. Docker安装与常用命令
3.1 Docker安装
参考docker官网安装教程
3.2 Docker测试
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启动docker
[root@localhost ~]# systemctl start docker -
开机启动docker
[root@localhost ~]# systemctl enable docker
Created symlink from /etc/systemd/system/multi‐user.target.wants/docker.service to /usr/lib/systemd/system/docker.service. -
停止docker
[root@localhost ~]# systemctl stop docker -
查看docker版本
5. 运行第一个容器
hello-world镜像是Docker官网推荐的第一个学习镜像，他的功能很简单，运行后将输出一段日志在终端上。
[root@zxg /]# docker run hello-world
这条命令包含了三部分：- docker—— Docker的客户端程序
- run——子命令，用于运行程序
- hello-world ——镜像的名称
这条命令首先会在本地查找是否有hello-world这个镜像，如果没有，则会自动从Dockerhub(Docker主仓库 https://hub.docker.com)去拉取，之后会启动一个程序，并把镜像装载进容器中运行。
3.3 Docker底层原理
Docker是一个Client-Server结构的系统，Docker守护进程运行在主机上， 然后通过Socket连接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。 容器，是一个运行时环境，就是我们前面说到的集装箱。
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docker有着比虚拟机更少的抽象层。由于docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化,运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。
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docker利用的是宿主机的内核,而不需要Guest OS。因此,当新建一个容器时,docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。仍而避免引寻、加载操作系统内核返个比较费时费资源的过程,当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载Guest OS,返个新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统,则省略了返个过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟。
| Docker容器 | 虚拟机（VM） | |
|---|---|---|
| 操作系统 | 与宿主共享OS | 宿主机OS上运行虚拟机OS |
| 存储大小 | 镜像小，便于存储与传输 | 镜像庞大(vmdk、vdi等) |
| 运行性能 | 几乎无额外性能损失 | 操作系统额外的CPU、内存消耗 |
| 移植性 | 轻便、灵活、适用于Linux | 笨重，与虚拟化技术耦合度高 |
| 硬件亲和性 | 面向软件开发者 | 面向硬件运维者 |
3.4 Docker常用命令
所有的Docker的命令格式都如下：
docker [OPTIONS] COMMAND [arg.....]
- 镜像操作
命令：docker images [OPTIONS] 镜像名
docker images 列出本地主机上的镜像.
OPTIONS说明：
-a :列出本地所有的镜像（含中间映像层）
-q :只显示镜像ID
--digests :显示镜像的摘要信息
--no-trunc :显示完整的镜像信息
docker search 镜像名
在主仓库查找镜像：https://hub.docker.com
命令：docker search [OPTIONS] 镜像名字
OPTIONS说明：
--no-trunc : 显示完整的镜像描述
-s : 列出收藏数不小于指定值的镜像。
--automated : 只列出 automated build类型的镜像；
docker rmi 镜像id 来删除镜像
删除单个镜像： docker rmi -f 镜像ID
删除多个镜像： docker rmi -f 镜像名1:TAG 镜像名2:TAG
删除全部： docker rmi -f $(docker images -qa)
- 容器操作
创建并启动容器：
docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
OPTIONS说明（常用）：有些是一个减号，有些是两个减号
--name="容器新名字": 为容器指定一个名称；
-d: 后台运行容器，并返回容器ID，也即启动守护式容器；
-i：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用；
-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用；
-P: 随机端口映射；
-p: 指定端口映射，有以下四种格式
ip:hostPort:containerPort
ip::containerPort
hostPort:containerPort
containerPort
端口映射很有必要，比如下面启动了三个mysql分别映射三个端口。
docker run ‐p 3306:3306 ‐‐name mysql01 ‐e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 ‐d mysql
docker run ‐p 3307:3306 ‐‐name mysql02 ‐e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 ‐d mysql
docker run ‐p 3308:3306 ‐‐name mysql03 ‐e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 ‐d mysql
列出当前所有正在运行的容器：docker ps [OPTIONS]
OPTIONS说明：
-a :列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的
-l :显示最近创建的容器。
-n：显示最近n个创建的容器。
-q :静默模式，只显示容器编号。
--no-trunc :不截断输出。
退出容器：
exit: 容器停止并退出
ctrl+P+Q: 容器不停止退出
启动容器： docker start 容器ID或者容器名
重启容器： docker restart 容器ID或者容器名
停止容器： docker stop 容器ID或者容器名
强制停止容器： docker kill 容器ID或者容器名
删除已停止容器： docker rm 容器ID
一次性删除多个容器：
docker rm -f $(docker ps -a -q)
docker ps -a -q | xargs docker rm
**启动守护式容器** ： docker run -d 容器名
Docker容器后台运行,就必须有一个前台进程，将要运行的程序以前台进程的形式运行。
查看容器日志：docker logs -f -t --tail 容器ID
-f 跟随最新的日志打印
-t 加入时间戳
--tail 数字 显示最后多少条
查看容器内运行的进程：docker top 容器ID
查看容器内部细节：docker inspect 容器ID
进入正在运行的容器并以命令行交互：
docker exec -it 容器ID bashShell
docker attach 容器ID
以启动redis容器为例，进入交互模式
首先创建并启动一个redis容器
查看容器
3.5 Docker Hub的使用
- 打开网站 https://hub.docker.com
2. 搜索要使用的镜像（如mysql）
3. 查看版本信息，拉取镜像命令
4. 如何使用镜像
4. 进入容器命令行模式以及查看日志
4. 阿里云镜像加速
平时使用国外的镜像下载速度太慢，可以改用阿里云镜像加速。
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