《带你走进Docker的世界》轻松学会原理｜架构｜安装｜加速【与云原生的故事】
【摘要】 Docker用Go编程语言编写，并利用Linux内核的多种功能来交付其功能。 Docker使用一种称为名称空间的技术来提供容器的隔离工作区。 运行容器时，Docker会为该容器创建一组名称空间。 这些名称空间提供了一层隔离。 容器的每个方面都在单独的名称空间中运行，并且对其的访问仅限于该名称空间。
前言
一文精讲一个知识点，多了你记不住，一句废话都没有
经典语录：人情绪的尽头不是脏话不是发泄，人情绪的尽头是沉默
一、Docker架构
- Client： 客户端；操作docker服务器的客户端（命令行或者界面）
- Docker_Host：Docker主机；安装Docker服务的主机
- Docker_Daemon：后台进程；运行在Docker服务器的后台进程
- Containers：容器；在Docker服务器中的容器（一个容器一般是一个应用实例，容器间互相隔离）
- K8S：CRI（Container Runtime Interface）
- Images：镜像、映像、程序包；Image是只读模板，其中包含创建Docker容器的说明。容器是由Image运行而来，Image固定不变。
- Registries：仓库；存储Docker Image的地方。官方远程仓库地址： https://hub.docker.com/search
Docker用Go编程语言编写，并利用Linux内核的多种功能来交付其功能。 Docker使用一种称为名称空间的技术来提供容器的隔离工作区。 运行容器时，Docker会为该容器创建一组名称空间。 这些名称空间提供了一层隔离。 容器的每个方面都在单独的名称空间中运行，并且对其的访问仅限于该名称空间。
| Docker | 面向对象 |
| 镜像（Image） | 类 |
| 容器（Container） | 对象（实例） |
容器与虚拟机
二、Docker隔离原理
- namespace 6项隔离 （资源隔离）
| namespace |
系统调用参数 |
隔离内容 |
| UTS | CLONE_NEWUTS | 主机和域名 |
| IPC | CLONE_NEWIPC | 信号量、消息队列和共享内存 |
| PID | CLONE_NEWPID | 进程编号 |
| Network | CLONE_NEWNET | 网络设备、网络栈、端口等 |
| Mount | CLONE_NEWNS | 挂载点(文件系统) |
| User | CLONE_NEWUSER | 用户和用户组 |
- cgroups资源限制 （资源限制）
cgroup提供的主要功能如下：
- 资源限制：限制任务使用的资源总额，并在超过这个 配额 时发出提示
- 优先级分配：分配CPU时间片数量及磁盘IO带宽大小、控制任务运行的优先级
- 资源统计：统计系统资源使用量，如CPU使用时长、内存用量等
- 任务控制：对任务执行挂起、恢复等操作
cgroup资源控制系统，每种子系统独立地控制一种资源。功能如下
| 子系统 | 功能 |
| cpu | 使用调度程序控制任务对CPU的使用。 |
| cpuacct(CPUAccounting) | 自动生成cgroup中任务对CPU资源使用情况的报告。 |
| cpuset | 为cgroup中的任务分配独立的CPU(多处理器系统时)和内存. |
| devices | 开启或关闭cgroup中任务对设备的访问 |
| freezer | 挂起或恢复cgroup中的任务 |
| memory | 设定cgroup中任务对内存使用量的限定,并生成这些任务对内存资源使用情况的报告 |
| perf_event(LinuxCPU性能探测器) | 使cgroup中的任务可以进行统一的性能测试 |
| net_cls(Docker未使用) | 通过等级识别符标记网络数据包,从而允许Linux流量监控程序(TrafficController)识别从具体cgroup中生成的数据包 |
三、Docker安装
以下以centos为例；更多其他安装方式，详细参照文档： https://docs.docker.com/engine/install/centos/
1、移除旧版本
sudo yum remove docker*2、设置docker yum源
sudo yum install -y yum-utils
使用官方源地址（比较慢）
sudo yum-config-manager \
--add-repo \
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
可以选择国内的一些源地址：
阿里云
sudo yum-config-manager \
--add-repo \
http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
清华大学源
sudo yum-config-manager \
--add-repo \
https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
3、安装最新docker engine
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
4、安装指定版本docker engine
1、在线安装
#找到所有可用docker版本列表
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
# 安装指定版本，用上面的版本号替换<VERSION_STRING>
sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING>.x86_64 docker-ce-cli- <VERSION_STRING>.x86_64 containerd.io
#例如：
#yum install docker-ce-3:20.10.5-3.el7.x86_64 docker-ce-cli-3:20.10.5- 3.el7.x86_64 containerd.io
#注意加上 .x86_64 大版本号2、离线安装
rpm -ivh xxx.rpm
可以下载 tar解压启动即可
5、启动服务
systemctl start docker
systemctl enable docker6、镜像加速
以后docker下载直接从阿里云拉取相关镜像
/etc/docker/daemon.json 是Docker的核心配置文件。
7、 可视化界面-Portainer
1、什么是Portainer
https://documentation.portainer.io/
- Portainer社区版2.0拥有超过50万的普通用户，是功能强大的开源工具集，可让您轻松地在Docker， Swarm，Kubernetes和Azure ACI中构建和管理容器。
- Portainer的工作原理是在易于使用的GUI后面隐藏使管理容器变得困难的复杂性。通过消除用户使用CLI，编写YAML或理解清单的需求，Portainer使部署应用程序和解决问题变得如此简单，任何人都可以做到。
- Portainer开发团队在这里为您的Docker之旅提供帮助。
2、安装
# 服务端部署
docker run -d -p 8000:8000 -p 9000:9000 --name=portainer --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v portainer_data:/data portainer/portainer-ce
# 访问 9000 端口即可
#agent端部署
docker run -d -p 9001:9001 --name portainer_agent --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v /var/lib/docker/volumes:/var/lib/docker/volumes portainer/agent
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