Docker基础概念及部署安装
Docker基础概念及部署安装
- 一、Docker概述
-
- 背景：
- （一）Docker是什么？
- （二）Docker核心概念
-
- 1.镜像
- 2.容器
- 3.仓库
- （三） 应用于应用的隔离
- （四）与虚拟化相比docker的优势
- （五）docker的使用场景
- （六）Docker引擎（Docker Engine）
- （七）Docker架构（docker architecture）
- 二、部署20版docker
-
- 关闭防火墙及安全机制
- 1.安装依赖包
- 2.设置阿里云镜像源
- 3.安装Docker-CE
- 4.配置阿里云的镜像加速
- 5.优化网络
- 三、基础命令
-
- 1.查看docker版本信息
- 2.docker配置文件可选项
一、Docker概述
背景：
以Linux而言，linux操作系统会有一个主进程pid=1派生出其他进程来控制不同服务
例如：
pid=2—>python (pid=3)—> java(pid=4)—>php(pid=4)，三个服务可能会互相影响，但是希望这三个服务分别封装起来（可以使用kvm虚拟化技术，实现一个操作系统模拟多个操作系统/不同的运行时环境）随着技术的发展，虚拟化技术开销较大（比如：我只想运行一个python脚本，如果使用kvm虚拟化技术就需要安装一个操作系统并不方便/合理，安装一个kvm操作可能花费的时间更多）所以由此产生容器技术，虚拟化层的抽象层（用户层）剥离，使用docker egine来代替（来宾操作系统去除），只通过引擎就可以直接连接到宿主机操作系统中，减少了开销
（一）Docker是什么？
- 是一种轻量级的 “虚拟机”
- 在Linux容器里运行应该的开源工具
Docker是一个用于开发，交付和运行应用程序的开放平台。Docker使您能够将应用程序与基础架构分开,从而可以快速交付软件。是一个开源的应用容器引擎，让开发者以打包方式封装应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的Linux或者windows机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口
（沙箱(Sandbox):在计算机安全领域，沙箱是一种程序的隔离运行机制）
Docker在2013年一炮而红，直到现在，已经成为容器技术的代名词。
Docker从一开始就以提供标准化的运行时环境为目标，真正做到"build once,run anywhere"，可以将同一个构建版本用于开发、测试、预发布、生产等任何环境，并且做到了与底层操作系统的解耦。在此基础上还进一步发展出了Caas（容器即服务）技术。
总结：Docker是基于容器技术的轻量级虚拟化解决方案
docker是容器引擎，把linux的cgroup、namespace等容器底层技术进行完美的封装、并抽象为用户提供创建和管理容器的便捷界面（命令行Cli、api等）docker也是一种C/S架构，client和server端工作在一起
（cgroup：资源管理技术（是谷歌开发集成在linux中））
（二）Docker核心概念
1.镜像
- 一个面向Docker容器引擎的只读模板
提供单一的格式的一个组合型/叠加型文件（资源集合），一组资源集合，包含了应用程序软件包、应用程序相关的依赖包、运行应用程序所需要的基础环境（泛指操作系统环境）
2.容器
- 从镜像创建的运行实例
基于镜像的一种运行状态
3.仓库
- 集中保存镜像的地方
1.公有仓库：Docker官方仓库 docker hub ，github
2.私有仓库：个人化、私有化的仓库 registry（字符终端） ，harbor（web图形界面）gitlab
（三） 应用于应用的隔离
以操作系统维度应用与应用隔离，在操作系统中，是通过namespaces实现的，只要实现以下6个空间隔离，才能认为两个应用实现了隔离
容器隔离了6个名称空间（namespace资源隔离-用容器化技术封装）
| mount | 文件系统，挂载点 |
|---|---|
| user | 操作进程的用户和用户组 |
| pid | 进程编号 |
| uts | 主机名和主机域 |
| ipc | 信号量、消息队列，共享内存(不同的应用调用的时候应该使用不同的内存空间) |
| net | 网络设备、网络协议、端口 |
命名空间：封闭的环境，在一个名称空间内不能有两个相同的技术栈，但是不同的命名空间可以一样
pid命名空间：进程隔离（pid：进程ipd号）
net命名空间：管理网络（net：网络）
ipc命名空间：管理访问ipc资源（ipc：进程间通信）
mnt命名共享：管理文件系统挂载点（mnt：mount挂载）
uts命名空间：隔离内核文件和版本标识符（uts：unix时间共享系统）
（四）与虚拟化相比docker的优势
docker 引擎统一了基础设施环境-docker环境（image封装一个简易的操作系统）
docker引擎统一了程序打包（装箱）方式-docker镜像（image）
docker 引擎统一了程序部署（运行）方式-docker容器（基于image运行，容器）
使用方向（app 小程序 微信小程序）
docker与虚拟机的区别
| 特点 | Docker容器 | 虚拟机 |
|---|---|---|
| 启动速度 | 秒级 | 分钟级 |
| 计算能力损耗 | 几乎没有损耗（接近原生直接在内核中运行） | 损耗50%左右 |
| 磁盘占用 | MB | GB（操作系统镜像2G） |
| 系统支持数量 | 成百上千 | 一般几十台（操作系统级别） |
| 操作系统 | 主要支持Linux | 几乎所有 |
| 隔离性 | 进程级别，资源隔离/限制 | 系统级别，完全隔离（更彻底安全） |
| 封装程度 | 只打包项目代码和依赖关系，共享宿主机内核 | 完整的操作系统，与宿主机隔离 |
docker解决了vm的孤岛问题：可以自定义传参
（五）docker的使用场景
1.打包应用程序简单部署
流程：将应用程序代码 ，打包成war包或jar包——>放入私有仓库中（代码仓库）——>jenkins等工具，jenkins可以查看代码构建镜像失败的原因，相当于简单测试（构建镜像/应用程序封装）——>运维下载，或使用容器技术进行运行/发布
2.可脱离底层硬件任意迁移（实现了应用的隔离，将应用拆分并进行解耦）比如云服务器迁移
3.持续集成和持续交付（CI/CD）：开发到测试发布
4.部署为服务
5.提供PAAS产品（平台即服务）openstack的云主机类似于阿里云的ecs，属于IAAS，Docker(K8s)属于PAAS
（六）Docker引擎（Docker Engine）
Docker Engine 是具有以下主要组件的C/S客户段——服务器应用程序；
server端：服务器是一种长期运行的程序。称为守护程序进程（dockerr命令）
clinet：rest api，指程序可以用来与程序进行通信并指示其操作的接口
命令行界面（cli）客户端（docker命令）
docker run
docker start
docker rm
（七）Docker架构（docker architecture）
1.docker使用客户端——服务器架构。docker 客户端与docker守护进程进行对话，该守护进程完成构建，运行和分发docker容器的繁重工作。Docker区别于传统的虚拟化，不需要虚拟硬件资源，hi姐使用容器引擎，所以速度块
2.docker client：客户端/提供一个于用户交互，展示的平台+管理，控制docker服务端（命令行）
3.docker客户端（docker）是许多docker用户与docker交互的主要方式，当您使用比如docker run命令是客户端将这些命令发送到dockerd，以执行这些命令。该docker命令使用docker api。docker客户端可以与多个守护进程通信
4.docker daemon：守护进程
5.docker守护程序（docker）侦听docker
api请求并管理docker对象，例如图像，容器，网络和卷。守护程序还可以与其他守护进程通信以管理docker服务
6.docker image（镜像）
容器可以被打包成镜像
- docker container ：容器
- docker registry ：镜像仓库
储存镜像的地方，默认在公共的docker hub 上查找，可以使用个人仓库
二、部署20版docker
关闭防火墙及安全机制
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
1.安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
#yum-utils提供了yum-config-manager，yum的管理工具
#device-mapper-persistent-data 容器引擎的存储驱动
#device mapper存储驱动程序需要device-mapper-persistent-data和lvm2
#Device Mapper 是Linux2.6内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动
2.设置阿里云镜像源
cd /etc/yum.repos.d
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
3.安装Docker-CE
yum install -y docker-ce
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service
4.配置阿里云的镜像加速
- 加速地址从阿里云官网获取：：https://account.aliyun.com/
- 获取方式：登录阿里云–>控制台–>在上面搜索容器镜像服务–>左下角的镜像加速器—>根据文档操作
根据文档操作
mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://..."]
}
EOF
systemctl daemon-reload #修改了docker服务配置文件，可以使用重载使配置文件生效
systemctl restart docker
5.优化网络
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1 #ipv4转发功能
sysctl -p
systemctl restart docker 或 service network restart
三、基础命令
1.查看docker版本信息
docker version
2.docker配置文件可选项
生产环境
vim /etc/docker/daemon.json #守护进程配置文件server端
"graph":"/data/docker", #数据目录
"storage-driver":"overlay2", #存储引擎
"insecure-registries":["registry.access.redhat.com","quary.io"] #私有仓库
"registry-mirrors": ["https://..."] #镜像加速
"bip":"172.190.11.1/24", #docker网络，表示docker 是哪台，建议当前服务器地址后两端 192.168.190.11/24 ，更容易故障定位
"exec-opts":["native.cgroupdriver-systemd"], #启动时的额外参数
"live-restore":true #当docker容器引擎挂掉的时候，使用docker跑起来的容器还能继续运行
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
