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💡 什么是docker

  1. docker是基于go语言实现的云开源项目,现在主流的Linux操作系统都已经支持docker,例如,Redhat 6.5CentOs6.5Ubuntu14.04都已经默认带有Docker软件包。<br /> docker的主要目标是BuildShip and Run Any AppAnywhere,即通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理,达到应用组件级别的一次封装、到处运行。这里的应用组件,既可以是一个Web应用,也可以是一套数据库服务,甚至是一个操作系统或编译器。

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为什么要使用Docker?

举个简单的应用场景的例子。假设用户试图基于最常见的LAMP ( Linux + Apache +MySQL + PHP)组合来运维一个网站。按照传统的做法,首先,需要安装Apache、MySQL和PHP 以及它们各自运行所依赖的环境;之后分别对它们进行配置(包括创建合适的用户、配置参数等);经过大量的操作后,还需要进行功能测试,看是否工作正常;如果不正常,则意味着更多的时间代价和不可控的风险。可以想象,如果再加上更多的应用,事情会变得更加难以处理。
更为可怕的是,一旦需要服务器迁移(例如从阿里云迁移到腾讯云),往往需要重新部署和调试。这些琐碎而无趣的“体力活”,极大地降低了工作效率。
而Docker提供了一种更为聪明的方式,通过容器来打包应用,意味着迁移只需要在新的服务器上启动需要的容器就可以了。这无疑将节约大量的宝贵时间,并降低部署过程出现问题的风险。

Docker在开发和运维中的优势

对开发和运维 ( DevOps)人员来说,可能最梦寐以求的就是一次性地创建或配置,可以的开发环境;开发完成之后,测试和运维人员可以直接使用相同环境来部署代码。Docker可以快速创建和删除容器,实现快速迭代,大量节约开发、测试、部署的时间。并且,各个步骤都有明确的配置和操作,整个过程全程可见,使团队更容易理解应用的创建和工作过程。
更高效的资源利用。Docker容器的运行不需要额外的虚拟化管理程序(VirtualMachine Manager,VMM,以及 Hypervisor)支持,它是内核级的虚拟化,可以实现更高的性能,同时对资源的额外需求很低。
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。这种兼容性让用户可以在不同平台之间轻松地迁移应用。
更简单的更新管理。使用 Dockerfile,只需要小小的配置修改,就可以替代以往大量的更新工作。并且所有修改都以增量的方式进行分发和更新,从而实现自动化并且高效的容器管理。

Docker与虚拟机比较

作为一种轻量级的虚拟化方式,Docker在运行应用上跟传统的虚拟机方式相比具有显著优势:
Docker 容器很快,启动和停止可以在秒级实现,这相比传统的虚拟机方式要快得多。
Docker 容器对系统资源需求很少,一台主机上可以同时运行数千个 Docker容器。Docker通过类似Git的操作来方便用户获取、分发和更新应用镜像,指令简明,学习成本较低。Docker通过Dockerfile配置文件来支持灵活的自动化创建和部署机制,提高工作效率。
Docker容器除了运行其中的应用之外,基本不消耗额外的系统资源,保证应用性能的同时,尽量减小系统开销。传统虚拟机方式运行N个不同的应用就要启动N个虚拟机(每个虚拟机需要单独分配独占的内存、磁盘等资源),而Docker只需要启动N个隔离的容器,并将应用放到容器内即可。
当然,在隔离性方面,传统的虚拟机方式多了一层额外的隔离。但这并不意味着Docker就不安全。Docker利用Linux系统上的多种防护机制实现了严格可靠的隔离。从1.3版本开始,Docker引入了安全选项和镜像签名机制,极大地提高了使用 Docker的安全性。

Docker容器技术与传统虚拟机技术的特性比较

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虚拟化与Docker

虚拟化技术是一个通用的概念,在不同领域有不同的理解。在计算领域,一般指的是计算虚拟化(Computing Virtualization),或通常说的服务器虚拟化。维基百科上的定义如下:

在计算机技术中,虚拟化(Virtualization)是一种资源管理技术,是将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以用比原本的组态更好的方式来应用这些资源。
虚拟化技术是一个通用的概念,在不同领域有不同的理解。在计算领域,一般指的是计算虚拟化(Computing Virtualization),或通常说的服务器虚拟化。维基百科上的定义如下:
在计算机技术中,虚拟化(Virtualization)是一种资源管理技术,是将计算机的各种实体资源,如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以用比原本的组态更好的方式来应用这些资源。
可见,虚拟化的核心是对资源进行抽象,目标往往是为了在同一个主机上运行多个系统或应用,从而提高系统资源的利用率,同时带来降低成本、方便管理和容错容灾等好处。
从大类上分,虚拟化技术可分为基于硬件的虚拟化和基于软件的虚拟化。其中,真正意义上的基于硬件的虚拟化技术不多见,少数如网卡中的单根多IO虚拟化(Single Root IOVirtualization and Sharing Specification,SR-IOV)等技术,也超出了本书的讨论范畴。
基于软件的虚拟化从对象所在的层次,又可以分为应用虚拟化和平台虚拟化(通常说的虚拟机技术即属于这个范畴)。其中,前者一般指的是一些模拟设备或Wine这样的软件。后者又可以细分为如下几个子类:
完全虚拟化。虚拟机模拟完整的底层硬件环境和特权指令的执行过程,客户操作系统无需进行修改。例如 VMware Workstation、VirtualBox、QEMU等。
硬件辅助虚拟化。利用硬件(主要是CPU)辅助支持(目前x86体系结构上可用的硬件辅助虚拟化技术包括Intel-VT和AMD-V)处理敏感指令来实现完全虚拟化的功能,客户操作系统无需修改,例如VMware Workstation、Xen、KVM。
部分虚拟化。只针对部分硬件资源进行虚拟化,客户操作系统需要进行修改。现在有些虚拟化技术的早期版本仅支持部分虚拟化。
超虚拟化(Paravirtualization)。部分硬件接口以软件的形式提供给客户机操作系统,客户操作系统需要进行修改,例如早期的Xen。
操作系统级虚拟化。内核通过创建多个虚拟的操作系统实例(内核和库)来隔离不同的进程。容器相关技术即在这个范畴。
可见,Docker 以及其他容器技术都属于操作系统的虚拟化这个范畴。
Docker虚拟化方式之所以拥有众多优势,这跟操作系统的虚拟化自身的特点是分不开的。
传统方式是在硬件层面实现虚拟化,需要有额外的虚拟机管理应用和虚拟机操作系统层。Docker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,因此更加轻量级。

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Docker三大核心概念

  • 镜像(Image)
  • 容器(Container)
  • 仓库(Repository)

    Docker镜像

    Docker镜像(Image)类似于虚拟机镜像。可以将它理解为一个面向Docker引擎的只读模板,包含了文件系统。 镜像是Docker容器的基础。通过版本管理和增量的文件系统,Docker提供了一套十分简单的机制来创建和更新现有的镜像。用户甚至可以从网上下载一个已经做好的镜像,并通过简单的命令就可以直接使用。

Docker容器

Docker容器类似于一个轻量级的沙箱,Docker利用容器来运行和隔离应用。 容器是从镜像创建的应用运行实例,可以将其启动、开始、停止、删除,而这些容器都是相互隔离、互不可见的。可以把容器看作一个简易版的Linux系统环境(这包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等),以及运行在其中的应用程序打包而成的盒子。 镜像本身是只读的,容器从镜像启动的时候,Docker会在镜像的最上层创建一个可写层,镜像本身不变。

Docker仓库

Docker仓库类似于代码仓库,是Docker集中存放镜像的场所。 根据公开与否,可以分为共有仓库和私有仓库。

安装Docker

Centos7及以上版本