1 Docker简介

1.1 什么是虚拟化

  1.  在计算机中，虚拟化（英语：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，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。<br />     在实际的生产环境中，虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的旧的硬件产能过低的重组重用，透明化底层物理硬件，从而最大化的利用物理硬件   对资源充分利用<br />     虚拟化技术种类很多，例如：软件虚拟化、硬件虚拟化、内存虚拟化、网络虚拟化(vip)、桌面虚拟化、服务虚拟化、虚拟机等等。

1.2 什么是Docker

  1.  Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux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。<br />Docker 是PaaS提供商 dotCloud 开源的一个基于LXC（Linux容器技术）的高级容器引擎，源代码托管在Github上, 基于go语言实现并遵从Apache2.0协议开源。<br />Docker设想是交付运行环境如同海运，OS如同一个货轮，每一个在OS基础上的软件都如同一个集装箱，用户可以通过标准化手段自由组装运行环境，同时集装箱的内容可以由用户自定义，也可以由专业人员制造。这样，交付一个软件，就是一系列标准化组件的集合的交付，如同乐高积木，用户只需要选择合适的积木组合，并且在最顶端署上自己的名字(最后一个标准化组件是用户的app)。这也就是基于docker的PaaS产品的原型。<br />Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程[API](https://baike.baidu.com/item/API/10154)来管理和创建[Docker容器](https://baike.baidu.com/item/Docker%E5%AE%B9%E5%99%A8/18694252)。Docker 容器通过 Docker 镜像来创建，镜像与容器的关系类似于面向对象编程中的类与对象。<br />Docker 是一个开源项目，诞生于 2013 年初，最初是 dotCloud 公司内部的一个业余项目。它基于 Google 公司推出的 Go 语言实现。 项目后来加入了 Linux 基金会，遵从了 Apache 2.0 协议，项目代码在 [GitHub](https://github.com/docker/docker) 上进行维护。<br />    <br />     Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，以至于 dotCloud 公司后来都改名为 Docker Inc。Redhat 已经在其 RHEL6.5 中集中支持 Docker；Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用。<br />     Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。 Docker 的基础是 Linux 容器（LXC）等技术。<br />     在 LXC 的基础上 Docker 进行了进一步的封装，让用户不需要去关心容器的管理，使得操作更为简便。用户操作 Docker 的容器就像操作一个快速轻量级的虚拟机一样简单。<br />为什么选择Docker?<br />（1）上手快。<br />     用户只需要几分钟，就可以把自己的程序“Docker化”。Docker依赖于“写时复制”（copy-on-write）模型，使修改应用程序也非常迅速，可以说达到“随心所致，代码即改”的境界。    <br />随后，就可以创建容器来运行应用程序了。大多数Docker容器只需要不到1秒中即可启动。由于去除了管理程序的开销，Docker容器拥有很高的性能，同时同一台宿主机中也可以运行更多的容器，使用户尽可能的充分利用系统资源。<br />（2）职责的逻辑分类<br />    使用Docker，开发人员只需要关心容器中运行的应用程序，而运维人员只需要关心如何管理容器。Docker设计的目的就是要加强开发人员写代码的开发环境与应用程序要部署的生产环境一致性。从而降低那种“开发时一切正常，肯定是运维的问题（测试环境都是正常的，上线后出了问题就归结为肯定是运维的问题）”<br />（3）快速高效的开发生命周期<br />    Docker的目标之一就是缩短代码从开发、测试到部署、上线运行的周期，让你的应用程序具备可移植性，易于构建，并易于协作。（通俗一点说，Docker就像一个盒子，里面可以装很多物件，如果需要这些物件的可以直接将该大盒子拿走，而不需要从该盒子中一件件的取。）<br />（4）鼓励使用面向服务的架构<br />    Docker还鼓励面向服务的体系结构和微服务架构。Docker推荐单个容器只运行一个应用程序或进程，这样就形成了一个分布式的应用程序模型，在这种模型下，应用程序或者服务都可以表示为一系列内部互联的容器，从而使分布式部署应用程序，扩展或调试应用程序都变得非常简单，同时也提高了程序的内省性。（当然，可以在一个容器中运行多个应用程序）

1.3 容器与虚拟机比较

  1. 下面的图片比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处，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。<br />与传统的虚拟机相比，Docker优势体现为启动速度快、占用体积小。

1.4 Docker 组件

1.4.1 Docker服务器与客户端

  1. Docker是一个客户端-服务器（C/S）架构程序。Docker客户端只需要向Docker服务器或者守护进程发出请求，服务器或者守护进程将完成所有工作并返回结果。Docker提供了一个命令行工具Docker以及一整套RESTful API。你可以在同一台宿主机上运行Docker守护进程和客户端，也可以从本地的Docker客户端连接到运行在另一台宿主机上的远程Docker守护进程。

1.4.2 Docker镜像与容器

  1. 镜像是构建Docker的基石，用户基于镜像来运行自己的容器，镜像也是Docker生命周期中的“构建”部分。镜像是基于联合文件系统的一种层式结构，由一系列指令一步一步构建出来。例如：<br />添加一个文件；<br />执行一个命令；<br />打开一个窗口。<br />也可以将镜像当作容器的“源代码”。镜像体积很小，非常“便携”，易于分享、存储和更新。<br />    Docker可以帮助你构建和部署容器，你只需要把自己的应用程序或者服务打包放进容器即可。容器是基于镜像启动起来的，容器中可以运行一个或多个进程。我们可以认为，镜像是Docker生命周期中的构建或者打包阶段，而容器则是启动或者执行阶段。  容器基于镜像启动，一旦容器启动完成后，我们就可以登录到容器中安装自己需要的软件或者服务。<br />所以Docker容器就是：<br />    一个镜像格式；<br />    一系列标准操作；<br />    一个执行环境。<br />    Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地，Docker将这个模型运用到自己的设计中，唯一不同的是：集装箱运输货物，而Docker运输软件。<br />和集装箱一样，Docker在执行上述操作时，并不关心容器中到底装了什么，它不管是web服务器，还是数据库，或者是应用程序服务器什么的。所有的容器都按照相同的方式将内容“装载”进去。<br />Docker也不关心你要把容器运到何方：我们可以在自己的笔记本中构建容器，上传到Registry，然后下载到一个物理的或者虚拟的服务器来测试，在把容器部署到具体的主机中。像标准集装箱一样，Docker容器方便替换，可以叠加，易于分发，并且尽量通用。

1.4.3 Registry（注册中心）

  1. Docker用Registry来保存用户构建的镜像。Registry分为公共和私有两种。Docker公司运营公共的Registry叫做Docker Hub。用户可以在Docker Hub注册账号，分享并保存自己的镜像（说明：在Docker Hub下载镜像巨慢，可以自己构建私有的Registry）。<br />    [https://hub.docker.com/](https://hub.docker.com/)

2 Docker安装与启动

2.1 安装Docker-方式一（在线）

  1. Docker官方建议在Ubuntu中安装，因为Docker是基于Ubuntu发布的，而且一般Docker出现的问题Ubuntu是最先更新或者打补丁的。在很多版本的CentOS中是不支持更新最新的一些补丁包的。<br />    由于我们学习的环境都使用的是CentOS，因此这里我们将Docker安装到CentOS上。注意：这里建议安装在CentOS7.x以上的版本，在CentOS6.x的版本中，安装前需要安装其他很多的环境而且Docker很多补丁不支持更新。<br />    请直接挂载课程配套的Centos7.x镜像    <br />（1）yum 包更新到最新<br />sudo yum update<br />（2）安装需要的软件包， yum-util 提供yum-config-manager功能，另外两个是devicemapper驱动依赖的<br />sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2<br />（3）设置yum源为阿里云<br />sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo<br />（4）安装docker<br />sudo yum install docker-ce<br />（5）安装后查看docker版本<br />docker -v

2.2 安装Docker-方式二（离线）

（1）下载docker安装包
docker安装包下载地址：https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/stable/Packages/
（2）执行安装命令
使用普通用户appuser执行安装命令：sudo yum install /path/to/package.rpm
报错1：appuser 不在 sudoers 文件中，此事将被报告。
解决办法：sudo命令可以让你以root身份执行命令，来完成一些我们这个帐号完成不了的任务。
其实并非所有用户都能够执行sudo，因为有权限的用户都在/etc/sudoers中呢。
我们可以通过编辑器来打开/etc/sudoers，或者直接使用命令visudo来搞定这件事情。
打开sudoers后，像如下那样加上自己的帐号保存后就可以了。
root ALL=(ALL:ALL) ALLlinc ALL=(ALL:ALL) ALL
报错2：如下图报错安装依赖失败
需要下载一个selinux包：docker-ce-selinux-17.03.2.ce-1.el7.centos.noarch.rpm
和一个docker包：docker-ce-17.03.2.ce-1.el7.centos.x86_64.rpm
报错原因：不能直接安装docker包，需先安装selinux包，再安装docker包。

2.3 设置ustc的镜像

ustc是老牌的linux镜像服务提供者了，还在遥远的ubuntu 5.04版本的时候就在用。ustc的docker镜像加速器速度很快。ustc docker mirror的优势之一就是不需要注册，是真正的公共服务。
https://lug.ustc.edu.cn/wiki/mirrors/help/docker
编辑该文件：
vi /etc/docker/daemon.json
在该文件中输入如下内容：
{
“registry-mirrors”: [“https://docker.mirrors.ustc.edu.cn“]
}
注意：使用appuser用户登录，当/etc/docker目录不存在时，直接使用：sudo vi /etc/docker/daemon.json创建该文件时，编辑完文件会报错，提示无法编辑后保存。
解决办法：先使用：sudo mkdir /etc/docker命令创建该目录，再cd到/etc/docker目录下，使用：sudo vi daemon.json创建daemon.json文件，最后:wq!强制保存即可。

2.4 Docker的启动与停止

systemctl命令是系统服务管理器指令

  1. 启动docker：
  2. systemctl start docker

启动报错，如下图：
启动报错解决方案（说明docker就没有启动成功）：
sudo vim /etc/sysconfig/docker-storage
添加配置文件中：
DOCKER_STORAGE_OPTIONS=”—selinux-enabled —log-driver=journald —signature-verification=false”

vim /etc/docker/daemon.json

写入指定参数：
{ “storage-driver”: “devicemapper” }

重启docker服务

  1. systemctl restart docker

停止docker：

  1. systemctl stop docker

重启docker：

  1. systemctl restart docker

查看docker状态：

  1. systemctl status docker

开机启动：

  1. systemctl enable docker

查看docker概要信息

  1. docker info

查看docker帮助文档
docker —help
测试拉取hello-world测试镜像
sudo docker run hello-world

2.5 Docker命令行前去掉sudo

原理：
Docker 守护进程绑定到 Unix 套接字而不是 TCP 端口。默认情况下，Unix 套接字归用户所有root，其他用户只能使用sudo. Docker 守护进程始终以root用户身份运行。
如果您不想在docker命令前加上sudo，请创建一个名为的 Unix 组docker并向其中添加用户。当 Docker 守护进程启动时，它会创建一个可由docker组成员访问的 Unix 套接字。
1.创建docker用户组
sudo groupadd docker
2.将您的用户添加到docker组中。
sudo usermod -aG docker $USER

eg：sudo usermod -aG docker $appuser（此命令错误）

eg：sudo usermod -aG docker appuser（此命令正确）
3.注销并重新登录，以便重新评估您的组成员身份。
如果在虚拟机上进行测试，可能需要重新启动虚拟机以使更改生效。
在桌面 Linux 环境（如 X Windows）上，完全注销会话，然后重新登录。
4.验证您是否可以在docker没有sudo.
$ docker run info
$ docker run hello-world

2.6 配置docker开机启动

$ sudo systemctl enable docker.service
$ sudo systemctl enable containerd.service

2.7 禁用docker开机启动

$ sudo systemctl disable docker.service
$ sudo systemctl disable containerd.service