Docker
目录
- Docker
- 一.Docker的背景
- 二.Docker是什么
- 三.Docker三大组件
- 四.Docker与虚拟机相比的优势
- 五.使用Docker的意义
- 六.Docker使用场景
- 七.Docker 引擎（Docker Engine）
- 八.Docker架构
- 九.名称空间（Namespaces）
- 十.控制组（Control groups）
- 部署docker
- 一.环境配置
- 二.安装依赖包
- 三.设置阿里云镜像源
- 四.安装Docker-ce
- 五.配置阿里云的镜像加速
- 六.网络优化
- 总结
一.Docker的背景
以Linux而言，Linux操作系统会有一个主进程pid=1派生出其他进程来控制不同服务。
例如：
pid=2——>python pid=3——> java pid=4——>php，三个服务可能会互相影响，但是希望这三个服务分别封装起来（可以使用kvm虚拟化技术，实现一个操作系统模拟多个操作系统/不同的运行时环境）随着技术的发展，虚拟化技术开销较大（比如：我只想运行一个python脚本，如果使用kvm虚拟化技术就需要安装一个操作系统并不方便/合理，安装一个kvm操作可能花费的时间更多）所以由此产生容器技术，虚拟化层的抽象层（用户层）剥离，使用docker egine来代替（来宾操作系统去除），只通过引擎就可以直接连接到宿主机操作系统中，减少了开销。
二.Docker是什么
Docker是一个用于开发，交付和运行应用程序的开放平台。Docker使您能够将应用程序与基础架构分开,从而可以快速交付软件。是一个开源的应用容器引擎，让开发者以打包方式封装应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的Linux或者windows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。
沙箱(Sandbox):在计算机安全领域，沙箱是一种程序的隔离运行机制）Docker在2013年一炮而红，直到现在，已经成为容器技术的代名词。
Docker从一开始就以提供标准化的运行时环境为目标，真正做到"build once,run anywhere"，可以将同一个构建版本用于开发、测试、预发布、生产等任何环境，并且做到了与底层操作系统的解耦。在此基础上还进一步发展出了Caas（容器即服务）技术。
总结：Docker是基于容器技术的轻量级虚拟化解决方案
Docker是容器引擎，把linux的cgroup、namespace等容器底层技术进行完美的封装、并抽象为用户提供创建和管理容器的便捷界面（命令行Cli、api等）docker也是一种C/S架构，client和server端工作在一起（cgroup：资源管理技术（是谷歌开发集成在linux中））
三.Docker三大组件
1.镜像（images）
一个面向Docker容器引擎的只读模板
提供单一的格式的一个组合型/叠加型文件（资源集合），一组资源集合，包含了应用程序软件包、应用程序相关的依赖包、运行应用程序所需要的基础环境（泛指操作系统环境）
2.容器(container)
从镜像创建的运行实例
基于镜像的一种运行状态
3.仓库(registry)
集中保存镜像的地方
1.公有仓库：Docker官方仓库 docker hub ，github
2.私有仓库：个人化、私有化的仓库 registry（字符终端） ，harbor（web图形界面）gitlab
PS：存储镜像的地方，默认在公共的Docker Hub上查找，可以搞个人仓库。
docker bulid构建，pull下载，run运行
Docker daemon 守护进程也就是server端
四.Docker与虚拟机相比的优势
- docker 引擎统一了基础设施环境-docker 容器环境（引擎）
- docker 引擎统一了程序打包（装箱）方式-docker镜像
- docker 引擎统一了程序部署（运行）方式-docker容器
docker与虚拟机区别之一( 资源利用率/损耗)
问：那如何实现应用A和应用B隔离
应用和应用的隔离，如何进行判断
以操作系统维度
应用A-与应用B隔离，在操作系统中，是通过namespaces (名称空间、命名空间)实现的，只要实现以下6个空间隔离，才能认为两个应用实现了完全/完整隔离
不同点 | Docker container | VM（虚拟机） |
启动速度 | 秒级 | 分钟级 |
运行性能 | 接近原始（直接在内核中运行） | 50%左右损失 |
磁盘占用 | MB | GB |
数量 | 成百上千 | 一般几千台 |
隔离性 | 进程级别 | 系统级别 |
操作系统 | 主要支持Linux | 几乎所有 |
封装程度 | 只打包项目代码和依赖关系，共享宿主机内核 | 完整的操作系统，与宿主机隔离 |
五.使用Docker的意义
docker 引擎统一了基础设施环境-docker 容器环境（引擎）
docker 引擎统一了程序打包（装箱）方式-docker镜像
docker 引擎统一了程序部署（运行）方式-docker容器
六.Docker使用场景
1.打包应用程序简单部署
流程：将应用程序代码 ，打包成war包或jar包——>放入私有仓库中（代码仓库）——>jenkins等工具，jenkins可以查看代码构建镜像失败的原因，相当于简单测试（构建镜像/应用程序封装）——>运维下载，或使用容器技术进行运行/发布
2.可脱离底层硬件任意迁移（实现了应用的隔离，将应用拆分并进行解耦），比如：服务器从腾讯云迁移到阿里云
3.持续集成和持续交付（CI/CD）：开发到测试发布
4.部署微服务
5.提供PASS产品（平台即服务）Openstack的云主机类似于阿里云的ECS，属于IAAS，Docker（K8S）属于PAAS
IAAS：基础设施即服务
SAAS：应用即服务
PAAS：平台即服务
七.Docker 引擎（Docker Engine）
Docker Engine 是具有以下主要组件的客户端——服务器应用程序（C/S架构）
服务器（server）是一种长期运行的程序。称为守护程序进程（dockerd命令）。
REST API，指程序可以用来与程序进行通信并指示其操作的接口
命令行界面（CLI）客户端（docker命令）
- docker run
- docker start
- docker rm
客户端传入docker指令/命令一》通过restAPI—》进入内核中的docker-server端—》 由server端进 行处理—》通过rest API返回给docker-client 端进行展示
八.Docker架构
1.docker使用客户端——服务器架构。docker 客户端与docker守护进程进行对话，该守护进程完成构建，运行和分发docker容器的繁重工作。Docker区别于传统的虚拟化，不需要虚拟硬件资源，hi姐使用容器引擎，所以速度块
2.docker client：客户端/提供一个于用户交互，展示的平台+管理，控制docker服务端（命令行）
3.docker客户端（docker）是许多docker用户与docker交互的主要方式，当您使用比如docker run命令是客户端将这些命令发送到dockerd，以执行这些命令。该docker命令使用docker api。docker客户端可以与多个守护进程通信
4.docker daemon：守护进程
5.docker守护程序（docker）侦听docker
api请求并管理docker对象，例如图像，容器，网络和卷。守护程序还可以与其他守护进程通信以管理docker服务
6.docker image（镜像）
容器可以被打包成镜像
docker container ：容器
docker registry ：镜像仓库
储存镜像的地方，默认在公共的docker hub 上查找，可以使用个人仓库
九.名称空间（Namespaces）
Docker使用一种成为namespaces提供容器的隔离工作区的技术。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，并且其访问仅限于该名称空间。
Docker Engine（Docker 引擎）在Liunx上使用以下名称空间：
mount | 文件系统，挂载点 |
user | 操作进程的用户和用户组 |
pid | 进程编号 |
uts | 主机名和主机域 |
ipc | 信号量、消息队列，共享内存 |
net | 网络设备、网络协议栈、端口 |
pid命名空间：进程隔离（pid：进程ipd号）
net命名空间：管理网络（net：网络）
ipc命名空间：管理访问ipc资源（ipc：进程间通信）
mnt命名共享：管理文件系统挂载点（mnt：mount挂载）
uts命名空间：隔离内核文件和版本标识符（uts：unix时间共享系统）
十.控制组（Control groups）
Linux_上的Docker引擎还依赖于另一种称为控制组( cgroups)的技
术。cgroup 将应用程序限制为一组特定 的资源。控制组允许Docker
Engine将可用的硬件资源共宁给容器，并有选择地实施限制利约束。
例如，您可以限制特定容器可用的内存。
PS：cgroups管理 3.8版本（如果想完整的使用Docker内核版本必须是3.8以上）；Linux 内核版本3.8+
部署docker
一.环境配置
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname docker
[root@localhost ~]# su
[root@docker ~]#
二.安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
#yum-utils提供了yum-config-manager，yum的管理工具
#device-mapper-persistent-data 容器引擎的存储驱动
#device mapper存储驱动程序需要device-mapper-persistent-data和lvm2
#Device Mapper 是Linux2.6内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动
三.设置阿里云镜像源
cd /etc/yum.repos.d
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
四.安装Docker-ce
yum install -y docker-ce
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service
五.配置阿里云的镜像加速
加速地址从阿里云官网获取：：https://account.aliyun.com/
六.网络优化
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1 #ipv4转发功能
sysctl -p
systemctl restart docker 或 service network restart
总结
Docker有哪些优势：
(三个统一 ①封装的模式image②运行时环境container ③统一的平台engine )
docker把容器化技术做成了标准化平台CAAS (docker统一/指定了容器化技术的标准化平台)
使用docker有什么意义(实现了3个统一)
docker引擎统一了基础设施环境-docker环境一》image》 封装一个简易的操作系统(3.0+G )
docker引擎统一了程序打包(装箱/封装-类比于集装箱)方式-docker镜像一》 images
docker 引擎统一了程序部署(运行)方式-docker容器—>》基于镜像-》运行为容器(可运行的环境)实现了一次构建、多次、多处使用
容器隔离了6个名称空间：
1.mount
2.user
3.net
4.ipc
5.pid
6.uts
Docker三大组件：
1.镜像
2.容器
仓库
docker和vm之前的区别，主要就是在于资源利用率和隔离性(共享内核、独立的操作系统)
Docker的意义：
docker 引擎统一了基础设施环境-docker 容器环境（引擎）
docker 引擎统一了程序打包（装箱）方式-docker镜像
docker 引擎统一了程序部署（运行）方式-docker容器
