Docker笔记（一）Docker基本概念与快速入门

从本文起，记录一些学习微信公众号CloudMan的Docker的文章。

本文是第一篇 《Docker基本概念与快速入门》

1. 快速入门

安装和更新docker时，可能要把防火墙、安全卫士等关闭。

Architecture

docker client —> docker host <–> Docker Hub

docker client: run docker commands

docker host: run containers which loads images

Docker Hub: docker repository

Typical way

client:

- docker pull: pull image from Docker Hub to docker host

- docker run: run a container to load this image

client:

- docker build: create a new image

- docker push: push this image to repository

Concepts

Docker Image

Docker镜像是一个特殊的文件系统，提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。

可以理解为一个预配置的系统光盘，插入电脑后就可以启动一个操作系统。当然由于是光盘，所以你无法修改它或者保存数据，每次重启都是一个原样全新的系统。Docker 里面镜像基本上和这个差不多。

使用实例

挂载

docker run -it -v [host_dir]:[container_dir]

将D:\挂载到/home/www

docker run -it -v D::/home/www –rm ubuntu:16.04

2. 容器生态系统

容器生态系统： （核心技术、平台技术、支持技术）

容器核心技术

容器规范

runtime spec

image format spec

容器runtime

runtime 是容器真正运行的地方。runtime 需要跟操作系统 kernel 紧密协作，为容器提供运行环境。

容器好比是Java程序，runtime则好比是JVM. JVM 为 Java 程序提供运行环境。同样的道理，容器只有在 runtime 中才能运行。

包括：lxc、runc、rkt

容器管理工具

对内与 runtime 交互，对外为用户提供 interface，比如 CLI。

包括：lxd、docker engine(daemon, cli)、rkt cli

容器定义工具

允许用户定义容器的内容和属性，这样容器就能够被保存，共享和重建。

包括：docker image、dockerfile、ACI(App Container Image)

docker image 是 docker 容器的模板，runtime 依据 docker image 创建容器。

dockerfile 是包含若干命令的文本文件，可以通过这些命令创建出 docker image。

ACI (App Container Image) 与 docker image 类似，不过它是由 CoreOS 开发的 rkt 容器的 image 格式。

Registries

容器是通过 image 创建的，需要有一个仓库来统一存放 image，这个仓库就叫做 Registry

常见的Registry有：Docker Registry、Docker Hub、Quay.io

容器OS

容器 OS 是专门运行容器的操作系统。与常规 OS 相比，容器 OS 通常体积更小，启动更快。因为是为容器定制的 OS，通常它们运行容器的效率会更高。

常见的容器OS有：CoreOS、atomic、ubuntu core

容器平台技术

容器编排引擎

所谓编排（orchestration），通常包括容器管理、调度、集群定义和服务发现等。

通过容器编排引擎，容器被有机的组合成微服务应用，实现业务需求。

主流的包括：

docker swarm是 Docker 开发的容器编排引擎

kubernetes 是 Google 领导开发的开源容器编排引擎，同时支持 Docker 和 CoreOS 容器

mesos 是一个通用的集群资源调度平台，mesos 与 marathon 一起提供容器编排引擎功能

容器管理平台

容器管理平台是架构在容器编排引擎之上的一个更为通用的平台。

通常容器管理平台能够支持多种编排引擎，抽象了编排引擎的底层实现细节，为用户提供更方便的功能，

比如 application catalog 和一键应用部署等。

Rancher 和 ContainerShip 是容器管理平台的典型代表。

基于容器的PaaS

基于容器的 PaaS 为微服务应用开发人员和公司提供了开发、部署和管理应用的平台，

使用户不必关心底层基础设施而专注于应用的开发。

Deis、Flynn 和 Dokku 都是开源容器 PaaS 的代表。

容器支持技术

容器网络

用户需要专门的解决方案来管理容器与容器，容器与其他实体之间的连通性和隔离性。

docker network 是 Docker 原生的网络解决方案。

另外还有第三方开源解决方案，如 flannel、weave、calico

服务发现

当负载增加时，集群会自动创建新的容器；负载减小，多余的容器会被销毁。

容器也会根据 host 的资源使用情况在不同 host 中迁移，容器的 IP 和端口也会随之发生变化。

服务发现技术，就是让 client 能够知道如何访问容器提供的服务。

服务发现会保存容器集群中所有微服务最新的信息，比如 IP 和端口，并对外提供 API，提供服务查询功能。

etcd、consul、zookeeper 是服务发现的典型解决方案。

监控

docker ps/top/stats 是 Docker 原生的命令行监控工具。

除了命令行，Docker 也提供了 stats API，用户可以通过 HTTP 请求获取容器的状态信息。

sysdig、cAdvisor/Heapster、Weave Scope 是其他开源的容器监控方案。

数据管理

容器经常会在不同的 host 之间迁移。

如何保证持久化数据也能够动态迁移，是 Flocker 这类数据管理工具提供的能力。

日志管理

docker logs 是 Docker 原生的日志工具。

而 logspout 对日志提供了路由功能，它可以收集不同容器的日志并转发给其他工具进行后期处理。

安全性

OpenSCAP 能够对容器镜像进行扫描，发现潜在的漏洞。

3. 运行第一个容器（在CentOS上）

安装文档：

https://docs.docker.com/engine/installation/linux/docker-ce/centos/

主要步骤：

yum remove docker docker-common container-selinux docker-selinux docker-engine
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo yum makecache fast
yum install docker-ce
systemctl start docker
docker -v
Docker version 17.03.1-ce, build c6d412e
docker info
docker run hello-world

道云镜像加速

道云主页点击右上角的加速器，进入网址：https://www.daocloud.io/mirror#accelerator-doc

另一个实验

运行：

docker run -d -p 80:80 httpd

在浏览器上键入： http://
即可看见： It Works!

4. 容器架构

为什么需要容器？容器到底解决的是什么问题？

简要的答案是：容器使软件具备了超强的可移植能力。

Docker 服务器

Docker daemon 运行在 Docker host 上，负责创建、运行、监控容器，构建、存储镜像。

默认配置下，Docker daemon 只能响应来自本地 Host 的客户端请求。如果要允许远程客户端请求，需要在配置文件中打开 TCP 监听，步骤如下：

1. 编辑配置文件 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/docker.service，

在环境变量 ExecStart 后面添加 -H tcp://0.0.0.0，允许来自任意 IP 的客户端连接。

重启Docker daemon

systemctl daemon-reload

systemctl restart docker

假设服务器IP为192.168.50.2，在客户端的命令行里加上 -H 参数，即可与远程服务器通信。

比如：docker -H 192.168.50.2 info

Docker镜像

将镜像的内容和创建步骤描述在一个文本文件中，这个文件被称作 Dockerfile，

通过执行 docker build 命令可以构建出 Docker 镜像。

Docker容器

Docker 容器就是 Docker 镜像的运行实例。

docker images 可以查看到 httpd 已经下载到本地。

docker ps 或者 docker container ls 显示容器正在运行。