初识Docker

万物上云，虚拟化技术助力云计算蓬勃发展。仅以此文记录Docker学习历程。

为什么需要Docker？

许多程序开发者经常会遇到这样一个问题，A开发的软件在B的机器上运行不了，因为软件环境配置存在差异。为了解决这个问题，通用的方案是在安装软件时也将环境（Lib/Bin）给复制过来，保证软件环境的整体结构。

虚拟机（Virtual Machine，VM）技术是一种常见的解决方案。如下图左边部分所示，单个节点上可部署多个虚拟机来提升资源利用率。每个虚拟机含有自身的操作系统和软件环境，并搭载多种类型的应用程序。虚拟机之间资源隔离，因此各虚拟机搭载的应用程序不会相互干扰。但是，虚拟机含有自己的OS，每创建一个虚拟机都要创建一个属于该虚拟机的OS，单个OS将近占用GB级别内存空间（可想而知，内存开销有多大），体积大、启动慢、占用资源多。

容器（Linux Container，LXC）技术则客服了虚拟机存在的缺点，在进程级别对资源进行隔离，如下图右边部分所示，每个容器不含有自身的OS。相对于虚拟机而言，容器体积更小，启动更快、占用资源更少。

Docker是什么？

Docker是Linux容器的一种封装，提供简单易用的容器使用接口，是目前最流行的Linux容器解决方案。Docker将应用程序与该程序的依赖环境，打包到一个文件中。运行这个文件就会生成一个虚拟容器。应用程序在容器里运行，就像在自己的物理机器上运行一样。

Docker提供一次性的环境，便于本地测试别人的软件，部署、运行和删除操作简单便捷；提供弹性的云服务，随开随关，很适合动态伸缩服务场景；易于组件微服务架构，一台机器上可以运行多个容器和多个服务，同时也提升物理节点的资源利用率。

目前国内外大多数主流云计算服务厂商均采用Docker来部署自己的微服务架构，抓住时代的尾巴，现在上车还来得及。

Docker核心组件

 Docker的核心组成部分包含下面几个部分：

• image镜像：就是上面提到的应用程序和其依赖的环境，可以理解成一个环境实体；

• container容器：image的实体，真正用来运行服务的载体（可以理解成image是一个类，而container则是对象，让image动起来），可支持创建、启动、停止、删除和暂停等操作；

• repository仓库：image停车场，用来保存image

       

如图所示，每个节点可部署多个Docker容器（可以理解成一个进程，只不过这个进程已经对运行环境进行封装），容器依托于image创建运行。image镜像依托于仓库，若节点上所需的image不存在，则从仓库里拉（pull）下来。

Docker使用

安装Docker

参考官方文档https://docs.docker.com/。

Docker基本操作指令

# 获取image
docker pull ubuntu:14.08              # ubuntu是仓库名称，14.08是版本，两者在一起用来唯一标记image

# 启动一个容器
docker run -it ubuntu:14.08 /bin/bash        # -i：允许与STDIN交互， -t：开个终端， exit或者ctrl+D退出

# 后台运行一个容器
docker run -itd --name myubuntu ubuntu:14.08 /bin/bash        # --name：为容器命名

# 进入容器
docker attach myubuntu        # 退出即停止容器
docker exec myubuntu        # 在这里面退出，容器不会停止

# 查看后台容器输出
docker logs myubuntu

# 查看所有容器
docker ps

# 停止一个容器
docker stop myubuntu   

# 删除容器
docker rm -f myubuntu
docker container prune        # 清楚所有已处于终止状态的容器

镜像操作指令

# 列出镜像
docker images

# 获取新的镜像
docker pull ubuntu:14.08        # 拉取镜像到本地

# 查找镜像
docker search ubuntu:14.08        # 也可以在

# 删除镜像
docker rmi ubuntu:14.08

# 使用dockerfile定制镜像
mkdir myngix
cd myngix
touch dockerfile
------------ dockerfile content ------------
FROM nginx        # 指定基础镜像，必备，第一条指令，Docker Hub上还有很多其他官方镜像，例如redis，mysql，mongo等
RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html        # 执行命令，尽量在一个RUN里完成多个操作来减少image的层数（每一个RUN需要一次commit操作来保存本次结果以构成新的镜像，RUN越多，镜像越臃肿）

# 使用build指令根据dockerfile创建镜像
docker build -t myngix:0.1 .

端口映射

# 容器内部端口随意映射到主机的高端口 -P
docker run -d -P ubuntu:14.08 ping 8.8.8.8

# 内部端口绑定到指定的主机端口 -p
docker run -d -p 8080:80 ubuntu:14.08 ping 8.8.8.8
docker run -d -p 127.0.0.1:8080:80 ubuntu:14.08 ping 8.8.8.8        # 指定绑定的网络地址
docker run -d -p 127.0.0.1:8080:80/udp ubuntu:14.08 ping 8.8.8.8        # 默认走tcp协议，可更改为udp协议

上面只是最基本的docker知识，后续还要加强学习！