Docker入门-基础知识

Cloud研习社 Cloud研习社 2022-06-17 07:26 发表于山东

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Docker 是一个用于开发、发布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离，以便您可以快速交付软件。使用 Docker，您可以像管理应用程序一样管理基础设施。通过利用 Docker 快速交付、测试和部署代码的方法，您可以显著减少从编码到发布的时长。

docker平台

Docker 提供了在容器的松散隔离环境中打包和运行应用程序的能力。隔离和安全性允许您在给定主机上同时运行多个容器。容器是轻量级的，包含运行应用程序所需的一切，因此您无需依赖主机上当前安装的内容。您可以在工作时轻松共享容器，并确保与您共享的每个人都获得以相同方式工作的同一个容器。

Docker 提供工具和平台来管理容器的生命周期：

• 在容器中开发应用程序及其支持组件。

• 容器成为发布和测试应用程序的单元。

• 准备就绪后，将应用程序部署到生产环境中，作为容器或编排的服务。无论您的生产环境是本地数据中心、云提供商还是两者的混合，效果都是一样的。

Docker能做什么

快速交付应用

Docker 通过允许开发人员使用提供应用程序和服务的本地容器在标准化环境中工作来简化开发生命周期。容器非常适合持续集成和持续交付 (CI/CD) 工作流程。

考虑以下场景：

• 开发人员在本地编写代码并使用 Docker 容器发布成果。

• 他们使用 Docker 将他们的应用程序推送到测试环境中并执行自动化和手动测试。

• 当开发者发现bug时，可以在开发环境中修复，重新部署到测试环境中进行测试和验证。

• 测试完成后，将修复程序提供给客户就像将更新的镜像推送到生产环境一样简单。

方便部署和扩展

Docker 基于容器的平台允许高度可移植的工作负载。Docker 容器可以在开发人员的本地笔记本电脑、数据中心的物理或虚拟机、云提供商或混合环境中运行。Docker 的可移植性和轻量级特性还使得动态管理工作负载、根据业务需求近乎实时地扩展或拆除应用程序和服务变得容易。

在相同硬件上运行更多工作负载

Docker 是轻量级和快速的。它为基于管理程序的虚拟机提供了一种可行且经济高效的替代方案，因此您可以使用更多计算容量来实现业务目标。Docker 非常适合复杂环境以及需要用更少资源完成更多工作的中小型部署。

Docker架构

Docker 使用客户端-服务器架构。

Docker客户端与 Docker守护进程对话，后者负责构建、运行和分发 Docker 容器的繁重工作。Docker 客户端和守护程序可以在同一系统上运行，或者您可以将 Docker 客户端连接到远程 Docker 守护程序。

Docker 客户端和守护程序使用 REST API，通过 UNIX 套接字或网络接口进行通信。另一个 Docker 客户端是 Docker Compose，它允许您使用由一组容器组成的应用程序。

1. Docker守护进程(Docker daemon）

Docker 守护程序 ( dockerd) 侦听 Docker API 请求并管理 Docker 对象，例如镜像、容器、网络和卷。守护进程还可以与其他守护进程通信以管理 Docker 服务。

2. Docker客户端

Docker Client ( docker) 是许多 Docker 用户与 Docker 交互的主要方式。当您使用诸如docker run之类的命令时，客户端会将这些命令发送到dockerd去执行。该docker命令使用 Docker API。Docker 客户端可以与多个守护进程通信。

3. Docker桌面

Docker Desktop 是一个易于安装的应用程序，适用于 Mac 或 Windows 环境，使您能够构建和共享容器化应用程序和微服务。Docker Desktop 包括 Docker 守护程序 ( dockerd)、Docker 客户端 ( docker)、Docker Compose、Docker Content Trust、Kubernetes 和 Credential Helper。

4. Docker registry（Docker 仓库）

Docker registry存储 Docker 镜像，我们可以理解为他就是一个镜像仓库。我们后面也称其为镜像仓库。Docker Hub 是一个任何人都可以使用的公共镜像仓库，并且 Docker 默认配置为在 Docker Hub 上查找镜像。当然您也可以搭建自己的私有镜像仓库。

当您使用docker pull 或 docker run命令时，将从您配置的镜像仓库中提取所需的镜像。当您使用该docker push命令时，您的镜像会被推送到您配置的镜像仓库中。

5. Docker对象

当您使用 Docker 时，就是创建和使用镜像、容器、网络、卷、插件和其他对象。

1）镜像

镜像是一个只读模板。通常，一个镜像基于另一个镜像，并带有一些自定义配置。任何应用程序运行都需要环境，而镜像就是用来提供这种运行环境的。例如一个Ubuntu镜像就是一个包含Ubuntu操作系统环境的模板，同理在该镜像上装上Apache软件，就可以称为Apache镜像。。

您可以创建自己的镜像，也可以使用其他人创建并在镜像仓库中发布的镜像。要构建您自己的镜像，您需要使用简单的语法创建一个Dockerfile ，用于定义创建和运行镜像所需的步骤。Dockerfile 中的每条指令都会在镜像中创建一个层。当您更改 Dockerfile 并重建镜像时，仅重建有变化的层。与其他虚拟化技术相比，这是使镜像变得轻量、小巧和快速。

2）容器

容器是镜像的运行实例。您可以使用 Docker API 或 CLI 创建、启动、停止、移动或删除容器。您可以将容器连接到一个或多个网络，将存储附加到它，甚至可以根据其当前状态创建新镜像。

默认情况下，一个容器与其他容器及其主机的隔离相对较好。您可以控制容器的网络、存储或其他底层子系统与其他容器或主机的隔离程度。

容器由其镜像以及您在创建或启动它时提供给它的任何配置选项定义。当容器被移除时，任何未存储在持久存储中的状态更改都会消失。

示例docker run命令

以下命令运行一个ubuntu容器，以交互方式附加到您的本地命令行会话，然后运行/bin/bash.

docker run -i -t ubuntu /bin/bash

当您运行此命令时，会发生以下情况（假设您使用的是默认镜像仓库配置）：

1. 如果您在本地没有ubuntu镜像，Docker 会从您配置的仓库中提取它，就像您docker pull ubuntu手动运行一样。
2. Docker 会创建一个新容器，就像您docker container create 手动运行命令一样。
3. Docker 为容器分配一个读写文件系统，作为它的最后一层。这允许正在运行的容器在其本地文件系统中创建或修改文件和目录。
4. Docker 创建了一个网络接口来将容器连接到默认网络，因为您没有指定任何网络选项。这包括为容器分配 IP 地址。默认情况下，容器可以使用主机的网络连接连接到外部网络。
5. Docker 启动容器并执行/bin/bash. 因为容器以交互方式运行并附加到您的终端（由于-iand-t 标志），所以您可以在输出记录到终端时使用键盘提供输入。
6. 当您键入exit终止/bin/bash命令时，容器会停止但不会被删除。您可以重新启动或删除它。

底层技术

Docker 是用Go 编程语言编写的，并利用 Linux 内核的特性来提供其功能。Docker 使用一种称为容器namespaces的技术来提供隔离的工作空间。当您运行容器时，Docker 会为该容器创建一组命名空间。

这些命名空间提供了一层隔离。容器的每个方面都在单独的命名空间中运行，并且它的访问权限仅限于该命名空间。

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