1.docker简介及安装

一、 docker简介

   1. Docker是什么?

           Docker的英文本意是“搬运工”，在程序员的世界里，Docker搬运的是集装箱（Container），集装箱里装的是任 意类型的App，开发者通过Docker可以将App变成一种标准化的、可移植的、自管理的组件，可以在任何主流 系统中开发、调试和运行。 说白了,docker是一种用了新颖方式实现的轻量级虚拟机,类似于VM,但是在原理和应用上和VM的差别还是很大 的.并且docker的专业叫法是应用容器(Application Container)。

   2.为啥要用容器?

         应用容器是个啥样子呢,一个做好的应用容器长得就像一个装好了一组特定应用的虚拟机一样,比如我现在想用 mysql,那我就找个装好了mysql的容器就可以了,然后运行起来,我就能使用mysql了。

         为啥不能直接安装一个mysql?安装一个SQL Server也可以啊,可是有的时候根据每个人电脑的不同,在安装的时候 可能会报出各种各样的错误,万一你的机器中毒了,你的电脑挂了,你所有的服务都需要重新安装.

        但是有了docker, 或者说有了容器就不同了,你就相当于有了一个可以运行起来的虚拟机,只要你能运行容器,mysql的配置就省了.而 且如果你想换个电脑,直接把容器”端过来”就可以使用容器里面的服务。

        Docker 基于Go语言开发，代码托管在Github上，并遵循Apache 2.0 开源协议。

        Docker 容器可以封装任何有效 负载，几乎可以在任何服务器之间进行一致性运行。换句话说，开发者构建的应用只需一次构建即可多平台运 行。运营人员只需配置他们的服务，即可运行所有的应用。

       若是利用容器的话,那么开发直接在容器里开发,测试的时候把整个容器给测试,测好了把测试后容器再上线就好 了.通过容器,整个开发,测试和生产环境可以保持高度一致。

       此外容器也VM一样具有一定得隔离性,各个容器之间的数据和内存空间相互隔离,可以保证一定的安全性。

      Hyper-V、KVM和Xen等虚拟机管理程序都“基于虚拟化硬件仿真机制。这意味着，它们对系统要求很高.然而，容器却使用共享的操作系统。

      这意味着它们在使用系统资源方面比虚拟机管理程序要高效得多。容器不是对硬 件进行虚拟化处理，而是驻留在一个Linux实例上。 Docker可以解决虚拟机能够解决的问题，同时也能够解决 虚拟机由于资源要求过高而无法解决的问题。

二、为什么要使用docker？

         1 、快速交付应用程序

                 开发者使用一个标准的 image 来构建开发容器，开发完成之后，系统管理员就可以使用这个容器来部署代码

                 docker可以快速创建容器，快速迭代应用程序，并让整个过程可见，使团队中的其他成员更容易理解应用程 序是如何创建和工作的。

                 docker容器很轻！很快！容器的启动时间是次秒级的，节约开发、测试、部署的时间

       2 、更容易部署和扩展

                docker容器可以在几乎所有的环境中运行，物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等等。

                docker容器兼容很多平台，这样就可以把一个应用程序从一个平台迁移到另外一个。

       3、效率更高

                docker容器不需要 hypervisor ，他是内核级的虚拟化。

       4 、快速部署也意味着更简单的管理

                通常只需要小小的改变就可以替代以往巨型和大量的更新工作。

                Docker 的常用案例包括：

                            自动打包和部署应用

                            创建轻量、私有的 PaaS 环境

                            自动化测试和持续集成/部 署

                            部署并扩展 Web 应用、数据库和后端

三、docker和vm比较优势

         1. 启动速度快,容器通常在一秒内可以启动.而VM要很久.

         2. 资源利用率高,一台普通服务器可以跑上千个容器，而跑VM就。。。。。。

         3. 性能开销小,VM需要额外的CPU和内存来完成OS的功能,这一部分占据了额外的资源

        

            可见容器是在操作系统层 面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，而传统方式则是在硬件层面实现

四、 Docker优势和劣势

         作为一种新兴的虚拟化方式，Docker 跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势。

        首先，Docker 容器的启动可 以在秒级实现，这相比传统的虚拟机方式要快得多。

       其次，Docker 对系统资源的利用率很高，一台主机上可 以同时运行数千个 Docker 容器。

       容器除了运行其中应用外，基本不消耗额外的系统资源，使得应用的性能很 高，同时系统的开销尽量小。

       传统虚拟机方式运行 10 个不同的应用就要起 10 个虚拟机，而 Docker 只需要启 动 10 个隔离的应用即可。

 1.，Docker 在如下几个方面具有较大的优势。

            1.更快速的交付和部署

                 对开发和运维（devop）人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。开发者可以使 用一个标准的镜像来构建一套开发容器，开发完成之后，运维人员可以直接使用这个容器来部署代码。 Docker 可以快速创建容器，快速迭代应用程序，并让整个过程全程可见，使团队中的其他成员更容易理解应用程序是 如何创建和工作的。 Docker 容器很轻很快！容器的启动时间是秒级的，大量地节约开发、测试、部署的时 间。

           2.更高效的虚拟化

               Docker 容器的运行不需要额外的 hypervisor 支持，它是内核级的虚拟化，因此可以实现更高的性能和效率。

          3.更轻松的迁移和扩展

              Docker 容器几乎可以在任意的平台上运行，包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等。这 种兼容性可以让用户把一个应用程序从一个平台直接迁移到另外一个。

         4.更简单的管理

            使用 Docker，只需要小小的修改，就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都以增量的方式被分发和更 新，从而实现自动化并且高效的管理。

     对比传统虚拟机总结

          

五、Docker 的体系结构

        docker使用C/S 架构，docker daemon 作为 server 端接受 client 的请求，并处理（创建、运行、分发容器），

       他们可以运行在一个机器上，也通过 socket或者 RESTful API 通信 Docker daemon 一般在宿主主机后台运行。

       Docker client以系统命令的形式存在，用户用docker命令来跟 docker daemon 交互。

       

Docker 内部：

          要理解 Docker 内部构建，需要理解以下三种部件：

               Docker 镜像 - Docker images Docker 仓库 - Docker registeries Docker 容器 - Docker containers

      1.Docker 镜像

           Docker 镜像是 Docker 容器运行时的只读模板，镜像可以用来创建 Docker 容器。每一个镜像由一系列的层 (layers) 组成。Docker 使用UnionFS（联合文件系统）来将这些层联合到单独的镜像中。

          UnionFS允许独立文件 系统中的文件和文件夹(称之为分支)被透明覆盖，形成一个单独连贯的文件系统。正因为有了这些层的存在， Docker 是如此的轻量。

           当你改变了一个 Docker 镜像，比如升级到某个程序到新的版本，一个新的层会被创 建。因此，不用替换整个原先的镜像或者重新建立(在使用虚拟机的时候你可能会这么做)，只是一个新的层被 添加或升级了。

          现在你不用重新发布整个镜像，只需要升级，层使得分发 Docker 镜像变得简单和快速。 每个 docker都有很多层次构成，docker使用 union file systems 将这些不同的层结合到一个image 中去。

         例如： centos镜像中安装nginx，就成了nginx镜像”，其实在此时Docker镜像的层级概念就体现出来了。底层一个 centos操作系统镜像，上面叠加一个ngnx层，就完成了一个nginx镜像的构建。

         层级概念就不难理解，此时我们 一般centos操作系统镜像称为nginx镜像层的父镜像。

     2.Docker仓库

          Docker 仓库用来保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库。同样的，Docker 仓库也有公有和私有的概 念。

         公有的 Docker 仓库名字是 Docker Hub。Docker Hub 提供了庞大的镜像集合供使用。

         这些镜像可以是自 己创建，或者在别人的镜像基础上创建。 仓库是集中存放镜像文件的场所。

         有时候会把仓库和仓库注册服务器 （Registry）混为一谈，并不严格区分。

          实际上，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，存放了数量庞 大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括 Docker Pool等，可以提供大陆用户更稳定快速的访问。 当然，用户也可以在本地网络内创建一个私有仓库。

        当用户创建了自己的镜像之后就可以使用push命令将它上 传到公有或者私有仓库，这样下次在另外一台机器上使用这个镜像时候，只需要从仓库上pull下来就可以了。

            注：Docker 仓库的概念跟Git类似，注册服务器可以理解为 GitHub 这样的托管服务。

      3. Docker 容器

        Docker 利用容器来运行应用，一个Docker容器包含了所有的某个应用运行所需要的环境。

        每一个 Docker 容器 都是从 Docker 镜像创建的。Docker 容器可以运行、开始、停止、移动和删除。

       每一个 Docker 容器都是独立 和安全的应用平台。 容器是从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。

       注意：镜像是只读的，容器在启动的时候创建一层可写层作为最上层。

   

六、Docker底层技术

docker底层的 2 个核心技术分别是 Namespaces 和 Control groups Namespaces用来隔离各个容器

      1)pid namespace

            不同用户的进程就是通过pid namespace 隔离开的，且不同 namespace 中可以有相同pid。所有的LXC进程在 docker中的父进程为docker进程，每个lxc进程具有不同的 namespace 。

      2) net namespace

            有了pid namespace, 每个 namespace 中的pid能够相互隔离，但是网络端口还是共享 host 的端口。

             网络隔离是 通过 net namespace 实现的，每个 net namespace 有独立的 network devices, IP addresses, IP routing tables, /proc/net 目录。这样每个 container 的网络就能隔离开来。

           docker默认采用veth的方式将 container 中的虚拟 网卡同 host 上的一个docker bridge: docker0 连接在一起。

     3) ipc namespace

            container 中进程交互还是采用linux常见的进程间交互方法 (interprocess communication - IPC),包括常见的信号 量、消息队列和共享内存。

            container 的进程间交互实际上还是host 上具有相同pid namespace 中的进程间交互。

    4) mnt namespace

            类似chroot，将一个进程放到一个特定的目录执行。mnt namespace 允许不同 namespace 的进程看到的文件 结构不同，这样每个 namespace 中的进程所看到的文件目录就被隔离开了。

             在container里头，看到的文件系 统，就是一个完整的linux系统，有/etc、/lib 等，通过chroot实现。

    5) uts namespace

           UTS("UNIX Time-sharing System") namespace 允许每个 container 拥有独立的 hostname 和 domain name, 使 其在网络上可以被视作一个独立的节点而非 Host 上的一个进程。

    6) user namespace

           每个 container 可以有不同的 user 和 group id, 也就是说可以在 container 内部用 container 内部的用户执行程 序而非 Host 上的用户。

       有了以上 6 种 namespace 从进程、网络、IPC、文件系统、UTS和用户角度的隔离，一个 container 就可以对外 展现出一个独立计算机的能力，并且不同 container 从 OS 层面实现了隔离。

       然而不同 namespace 之间资源还 是相互竞争的，仍然需要类似ulimit来管理每个 container 所能使用的资源 - -cgroup。 cgroups（Control groups）实现了对资源的配额和度量。

七、docker安装

  一)、yum安装

      1.安装一些系统工具

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

     2.添加软件源信息

yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

     3.更新安装docker-ce

yum makecache fast
yum -y install docker-ce

     4.开启docker服务

service docker start

 二）、安装指定版本

  官方软件源默认启用了最新的软件，您可以通过编辑软件源的方式获取各个版本的软件包。例如官方并没有将测试版本的软件源置为可用，您可以通过以下方式开启。同理可以开启各种测试版本等。

       1.查看docker-ce版本

yum list docker-ce.x86_64 --showduplicates 

       2.安装指定版本

yum -y install docker-ce-[版本号]

 三、安装校验

docker version

八、docker常用命令

1.查看镜像
   docker  images
2.安装程序
   docker pull  程序名称
3.查看正在运行容器
   docker ps
4.启动容器
   docker run -dit -p 81:80 httpd （这种只是普通启动）

九、改为国内下载源

   1.添加配置文件

vim  /etc/docker/daemon.json

   2.写入配置文件

{

"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]

}

3.重启服务

service  docker  restart

国内源有：

1)、Docker 官方中国区
https://registry.docker-cn.com

2)、网易
http://hub-mirror.c.163.com

3)、中国科技大学
https://docker.mirrors.ustc.edu.cn

4)、阿里云
https://pee6w651.mirror.aliyuncs.com