Docker最初的兩小時(shí)--從入門(mén)到入門(mén)

最初的2小時(shí)，你會(huì)愛(ài)上Docker，對(duì)原理和使用流程有個(gè)最基本的理解，避免滿世界無(wú)頭蒼蠅式找資料。本人反對(duì)暴風(fēng)驟雨式多管齊下狂轟濫炸的學(xué)習(xí)方式，提倡迭代學(xué)習(xí)法，就是先知道怎么玩，有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，再深入學(xué)習(xí)高級(jí)用法，深層原理，一輪輪迭代。堅(jiān)決反對(duì)一上來(lái)就搞幾百頁(yè)厚的東西把人腦子弄亂。

Docker是什么？

KVM, Virtualbox, Vmware是虛擬出機(jī)器，讓每個(gè)實(shí)例看到一個(gè)單獨(dú)的機(jī)器；而Docker是虛擬出操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間的隔離，讓各個(gè)應(yīng)用覺(jué)得自己有一個(gè)自己的操作系統(tǒng)，而且彼此之間隔離。假設(shè)沒(méi)有Docker，然后有進(jìn)程1和進(jìn)程2，它們的運(yùn)行將類(lèi)似下圖，進(jìn)程1和進(jìn)程2共享kernel，它們是同一OS下2個(gè)進(jìn)程，因此必須擁有不同PID，但是又共享網(wǎng)卡，共享IP地址，看到一樣的根文件系統(tǒng)（不chroot的情況下）等，可以用Linux IPC手段進(jìn)程間通信。

有Docker的情況下，假設(shè)進(jìn)程1和進(jìn)程2運(yùn)行于不同的容器，那么進(jìn)程1和進(jìn)程2都覺(jué)得自己和對(duì)方?jīng)]有半毛錢(qián)關(guān)系，都覺(jué)得自己擁有自己的根文件系統(tǒng)，自己的網(wǎng)卡等，然后進(jìn)程1和進(jìn)程2的PID還可以一樣，比如假設(shè)2個(gè)都是100。但是，此100非彼100。

Virtualbox等虛擬機(jī)的思路則完全不一樣，如果進(jìn)程1和進(jìn)程2運(yùn)行于不同的虛擬機(jī)，則操作系統(tǒng)都是雙份的，它們感覺(jué)自己在不同的虛擬電腦上面跑。

由于可見(jiàn)，Docker達(dá)到了類(lèi)似虛擬機(jī)的效果，但是又沒(méi)有虛擬機(jī)的開(kāi)銷(xiāo)，它虛擬的層次更加高。Docker不虛擬機(jī)器，僅僅虛擬應(yīng)用的運(yùn)行環(huán)境。

為什么Docker也可以“虛擬化”？

虛擬化，本質(zhì)上一種虛幻，給你一種幻覺(jué)，讓你覺(jué)得擁有的很多甚至擁有全世界，哪怕你實(shí)際是一只螻蟻。

經(jīng)過(guò)本人多年研究，虛擬化的技術(shù)分為2種，一種是虛擬一個(gè)世界，第二個(gè)是虛擬一個(gè)氛圍。

比如我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活里面是個(gè)屌絲，但是在虛擬人生的游戲里面，我們可以是王思聰++，集美貌智慧財(cái)富正義于一生。虛擬人生的游戲，構(gòu)建一個(gè)整個(gè)的新世界，這個(gè)世界，人人有房住，天下沒(méi)有賊。那么這個(gè)就是硬件都變了，你的內(nèi)核都變了。這個(gè)是Virtualbox，KVM這種虛擬出一個(gè)新世界的思路。

虛擬一個(gè)氛圍，是Docker的做法。例如貴公司的Linux部門(mén)以前只有3,4個(gè)工程師，然后有一個(gè)manager，后來(lái)有30個(gè)人了，你就可以分什么內(nèi)核組、驅(qū)動(dòng)組、應(yīng)用組等更多的組，然后又多出幾個(gè)manager。這種組，類(lèi)似于名稱(chēng)空間，在每一個(gè)單獨(dú)名稱(chēng)空間的manager，都覺(jué)得自己是個(gè)manager，于是他會(huì)爽那么一點(diǎn)點(diǎn)。

最開(kāi)始是這樣的

后來(lái)是這樣的

如果這樣還不夠，還可以搞聲卡驅(qū)動(dòng)組manager，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)組manager，反正可以不停地搞。大家在各自的container里面占山為王。

Docker就是這樣的名稱(chēng)空間讓各自在同樣的Linux平臺(tái)上面各自暗爽，裝到你自己的容器里面爽。

安裝Docker

如果是Windows主機(jī)，可以下載docker-toolbox一路安裝，安裝過(guò)程中如果提示什么錯(cuò)，可以把360等類(lèi)似軟件關(guān)閉。Windows安裝好Docker后，使用Docker Quickstart Terminal運(yùn)行。

如果是Ubuntu，可以按照https://docs.docker.com/engine/installation/linux/ubuntu/網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行安裝。最簡(jiǎn)單的Ubuntu 16.04就是命令：sudo apt-get update&& apt-get install docker。

Ubuntu安裝Docker后，可以把當(dāng)前用戶加到docker用戶組以便當(dāng)前用戶也有權(quán)限操作docker client和host之間的通信socket(之后請(qǐng)重啟docker相關(guān)服務(wù))：

sudo usermod -aG docker $USER

為了裝逼需要，我們?cè)赿ocker hub網(wǎng)頁(yè)注冊(cè)一個(gè)用戶名，我注冊(cè)的用戶名是21cnbao。這樣以后，就可以自己提交自己的image了。

Docker的架構(gòu)

Docker中可能涉及到3個(gè)機(jī)器或者更多機(jī)器，一個(gè)運(yùn)行docker命令的client， 一個(gè)包含images并以容器(container)形式運(yùn)行image的主機(jī)，一個(gè)docker的images倉(cāng)庫(kù)。client與docker host上面的docker daemon通信。當(dāng)然docker client和host可以運(yùn)行于一臺(tái)機(jī)器（我們做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候是一臺(tái)），默認(rèn)的docker倉(cāng)庫(kù)是Docker Hub。

一般的流程中,client發(fā)pull命令從倉(cāng)庫(kù)把image拉到docker host，然后通過(guò)run命令指揮image到host上面弄一個(gè)container來(lái)跑這個(gè)image。

當(dāng)然也可以是相反的流程，client 通過(guò)build命令在host上面創(chuàng)建一個(gè)自己的image，然后通過(guò)push命令把image推到倉(cāng)庫(kù)。之后這個(gè)image可以被別的人或者自己pull。

image到底是個(gè)什么鬼？

Docker鏡像是一個(gè)特殊的文件系統(tǒng)，提供容器運(yùn)行時(shí)所需的程序、庫(kù)、資源、配置等文件外，還包含了一些為運(yùn)行時(shí)準(zhǔn)備的一些配置參數(shù)（如匿名卷、環(huán)境變量、用戶等）。image為特定目的而生，比如弄了個(gè)nginx的image后，這個(gè)image就把nginx的東西包羅萬(wàn)象了，無(wú)論是張三、王五、六麻子還是七癩子，無(wú)論它是什么電腦，什么操作系統(tǒng)，只要支持docker，它把這個(gè)nginx的image下載下來(lái)后，拿docker run命令就可以弄容器跑nginx了。這樣，用戶就不用裝nginx以及它依賴的一切包了（通常裝一個(gè)軟件弄依賴也能把你弄地?zé)┰晁懒耍＿@樣看起來(lái)，Docker實(shí)在是居家旅行，殺人越貨之必備良器也！

鏡像構(gòu)建時(shí)，會(huì)一層層疊加，前一層是后一層的基礎(chǔ)。

每一層構(gòu)建完就不會(huì)再發(fā)生改變，后一層上的任何改變只發(fā)生在自己這一層。比如，刪除前一層文件的操作，實(shí)際不是真的刪除前一層的文件，而是僅在當(dāng)前層標(biāo)記為該文件已刪除。所以這個(gè)很類(lèi)似git里面這一次提交相對(duì)于上一次提交的diff：

$git diff layout/book_index_template.html | 8 ++- text/05_Installing_Git/0_Source.markdown | 14 ++++++ text/05_Installing_Git/1_Linux.markdown | 17 +++++++ text/05_Installing_Git/2_Mac_104.markdown | 11 +++++ text/05_Installing_Git/3_Mac_105.markdown | 8 ++++ text/05_Installing_Git/4_Windows.markdown | 7 +++ .../1_Getting_a_Git_Repo.markdown | 7 +++- .../0_Comparing_Commits_Git_Diff.markdown | 45 +++++++++++++++++++- .../0_Hosting_Git_gitweb_repoorcz_github.markdown | 4 +- 9files changed, 115 insertions(+), 6 deletions(-)

這些疊加的最后一層就是container，所以你在container里面改了文件，其實(shí)不會(huì)進(jìn)image。

一次完整的docker實(shí)作

說(shuō)了那么多后，我們必須親自動(dòng)手玩了。下面把pull，run，build，push都玩一次，破除神秘感。一個(gè)典型的運(yùn)行流程如下：

1.client用pull命令從倉(cāng)庫(kù)把image拉到docker host

docker pull的格式是：

docker pull[選項(xiàng)] [Docker Registry地址] <倉(cāng)庫(kù)名>:<標(biāo)簽名>

默認(rèn)地址是 DockerHub。 倉(cāng)庫(kù)名：這里的倉(cāng)庫(kù)名是兩段式名稱(chēng)，既 / ，“/”前面一般是用戶名。對(duì)于 Docker Hub，如果不給出用戶名，則默認(rèn)為 library ，也就是官方鏡像。

下載 Ubuntu14.04的image（以Ubuntu為例）：

baohua@ubuntu:~$docker pull ubuntu:14.04 14.04:Pulling from library/ubuntu c60055a51d74:Downloading [> ] 539.8 kB/65.69 MB 755da0cdb7d2:Download complete 969d017f67e6:Download complete 37c9a9113595:Download complete a3d9f8479786:Download complete …

運(yùn)行docker images命令看看下載的images：

2.在docker host上面運(yùn)行Ubuntu 14.04于containers

我們現(xiàn)在運(yùn)行Ubuntu14.04中的bash shell，因?yàn)閐ocker運(yùn)行image于容器時(shí)，需要指定主進(jìn)程（本例的主進(jìn)程為bash）。

在終端1上面運(yùn)行

docker run -it --rm ubuntu:14.04 bash

在終端2上面運(yùn)行

docker run -it --rm ubuntu:14.04 bash

這樣我們就運(yùn)行了ubuntu14.04這個(gè)image的2次實(shí)例（得到2個(gè)容器）, Linux下面的ps命令是看進(jìn)程的，docker下面就是看image的實(shí)例容器了。

image和container之間的關(guān)系類(lèi)似程序與進(jìn)程之間的關(guān)系，一個(gè)靜若處子，一個(gè)動(dòng)如脫兔。比如程序QQ，運(yùn)行一次就是1個(gè)QQ進(jìn)程，再運(yùn)行一個(gè)QQ就是第2個(gè)QQ進(jìn)程。同樣道理，一個(gè)image也可以運(yùn)行多份container。

3.構(gòu)建自己的image

現(xiàn)在想在Ubuntu 14.04中增加vim和gcc，構(gòu)建一個(gè)增量image，因?yàn)槟壳暗腢buntu image里面沒(méi)有這樣的命令：

root@e3a913872698:/# vim bash: vim: command not found

于是在Ubuntu 14.04這個(gè)image基礎(chǔ)上面，疊加一層，然后把它提交到docker hub的21cnbao的倉(cāng)庫(kù)。

我們需要在客戶端電腦上面創(chuàng)建一個(gè)Dockerfile文件（該文件用于描述image），以實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有的Ubuntu 14.04上面做增量的目的。

$ mkdir myubuntu $ cd myubuntu/ $ touch Dockerfile

用vim編輯Dockerfile，添加如下內(nèi)容：

# ubuntu 14.04 with vim and gcc FROM ubuntu:14.04 MAINTAINER Barry Song<[email protected]> RUN apt-get update && apt-getinstall –y vim gcc

RUN 指令的含義是在指定在源image內(nèi)執(zhí)行一條命令，本例更新APT 緩存，并且安裝vim和 gcc以形成一個(gè)增量image。

下面build這個(gè)image：

$ docker build -t 21cnbao/myubuntu:14.04 . time="2017-02-21T06:48:07+08:00"level=info msg="Unable to use system certificate pool: crypto/x509: systemroot pool is not available on Windows" Sending build context to Docker daemon2.048 kB Step 1/3 : FROM ubuntu:14.04 ---> b969ab9f929b Step 2/3 : MAINTAINER Barry Song<[email protected]> ---> Running in f1449746b58c ---> 5dacd7a6ee5d Removing intermediate containerf1449746b58c Step 3/3 : RUN apt-get update &&apt-get install vim gcc ---> Running in b1469caf3509 Ign http://archive.ubuntu.com trustyInRelease Get:1 http://archive.ubuntu.comtrusty-updates InRelease [65.9 kB] Get:2 http://archive.ubuntu.comtrusty-security InRelease [65.9 kB] Get:3 http://archive.ubuntu.com trustyRelease.gpg [933 B] Get:4 http://archive.ubuntu.com trustyRelease [58.5 kB] Get:5 http://archive.ubuntu.comtrusty-updates/main Sources [485 kB] …

下面運(yùn)行21cnbao/myubuntu 14.04這個(gè)鏡像：

docker run -it --rm 21cnbao/myubuntu:14.04 bash

發(fā)現(xiàn)gcc和vim都有了：

$ docker run -it --rm 21cnbao/myubuntu:14.04 bash root@f33ee07caf43:/#gcc gcc: fatal error: no input files compilation terminated. root@f33ee07caf43:/#

4.通過(guò)docker push把image提交到倉(cāng)庫(kù)

在docker hub上面創(chuàng)建一個(gè)倉(cāng)庫(kù)myubuntu，該倉(cāng)庫(kù)創(chuàng)建后，全名將為21cnbao/myubuntu。

下面push這個(gè)image到docker hub，之前我們需要登錄到docker hub：

$ docker login --username=21cnbao [email protected] Flag--email has been deprecated, will be removed in 1.14. Password: Login Succeeded

下面開(kāi)始push：

$ docker push 21cnbao/myubuntu time="2017-02-21T07:17:59+08:00"level=info msg="Unable to use system certificate pool: crypto/x509: systemroot pool is not available on Windows" The pushrefers to a repository [docker.io/21cnbao/myubuntu] 87157b68b121:Pushing [> ] 1.109 MB/134.7 MB c9fc7024b484:Pushing [==================================================>] 3.072 kB ca893d4b83a6:Pushing [==================================================>] 4.608 kB 153bd22a8e96:Pushing 7.168 kB 83b575865dd1:Pushing [==================================================>] 209.9 kB 918b1e79e358:Waiting …

通過(guò)docker hub進(jìn)哥的倉(cāng)庫(kù)看一眼，發(fā)現(xiàn)大功告成了。

2小時(shí)結(jié)束，相信你已經(jīng)愛(ài)上Docker。相愛(ài)容易相處難，痛苦才剛剛開(kāi)始。人生若只如初見(jiàn)，何事秋風(fēng)悲畫(huà)扇。等閑變卻故人心，卻道故人心易變。

(完)