一、初识 Docker
1.1. 什么是 Docker
1.1.1. 应用部署的环境问题
1.1.2.Docker 解决依赖兼容问题
1.1.3.Docker 解决操作系统环境差异
1.1.4. 小结
1.2.Docker 和虚拟机的区别
一、镜像
二、下载镜像
三、镜像的名称
四、导出和导入镜像
一、初识 Docker
1.1. 什么是 Docker
微服务虽然具备各种各样的优势,但服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦。
- 分布式系统中,依赖的组件非常多,不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。
- 在数百上千台服务中重复部署,环境不一定一致,会遇到各种问题
1.1.1. 应用部署的环境问题
大型项目组件较多,运行环境也较为复杂,部署时会碰到一些问题:
- 依赖关系复杂,容易出现兼容性问题
- 开发、测试、生产环境有差异
例如一个项目中,部署时需要依赖于 node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL 等,这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同,甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。
1.1.2.Docker 解决依赖兼容问题
而 Docker 确巧妙的解决了这些问题,Docker 是如何实现的呢?
Docker 为了解决依赖的兼容问题的,采用了两个手段:
- 将应用的 Libs(函数库)、Deps(依赖)、配置与应用一起打包
- 将每个应用放到一个隔离容器去运行,避免互相干扰
这样打包好的应用包中,既包含应用本身,也保护应用所需要的 Libs、Deps,无需再操作系统上安装这些,自然就不存在不同应用之间的兼容问题了。
虽然解决了不同应用的兼容问题,但是开发、测试等环境会存在差异,操作系统版本也会有差异,怎么解决这些问题呢?
1.1.3.Docker 解决操作系统环境差异
要解决不同操作系统环境差异问题,必须先了解操作系统结构。以一个 Ubuntu 操作系统为例,结构如下:
结构包括:
- 计算机硬件:例如 CPU、内存、磁盘等
- 系统内核:所有 Linux 发行版的内核都是 Linux,例如 CentOS、Ubuntu、Fedora 等。内核可以与计算机硬件交互,对外提供内核指令,用于操作计算机硬件。
- 系统应用:操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装,使用更加方便。
应用于计算机交互的流程如下:
1)应用调用操作系统应用(函数库),实现各种功能
2)系统函数库是对内核指令集的封装,会调用内核指令
3)内核指令操作计算机硬件
Ubuntu 和 CentOSpringBoot 都是基于 Linux 内核,无非是系统应用不同,提供的函数库有差异:
此时,如果将一个 Ubuntu 版本的 MySQL 应用安装到 CentOS 系统,MySQL 在调用 Ubuntu 函数库时,会发现找不到或者不匹配,就会报错了:
Docker 如何解决不同系统环境的问题?
- Docker 将用户程序与所需要调用的系统 (比如 Ubuntu) 函数库一起打包
- Docker 运行到不同操作系统时,直接基于打包的函数库,借助于操作系统的 Linux 内核来运行
如图:
1.1.4. 小结
Docker 如何解决大型项目依赖关系复杂,不同组件依赖的兼容性问题?
- Docker 允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包,形成可移植镜像
- Docker 应用运行在容器中,使用沙箱机制,相互隔离
Docker 如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题?
- Docker 镜像中包含完整运行环境,包括系统函数库,仅依赖系统的 Linux 内核,因此可以在任意 Linux 操作系统上运行
Docker 是一个快速交付应用、运行应用的技术,具备下列优势:
- 可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像,可以迁移到任意 Linux 操作系统
- 运行时利用沙箱机制形成隔离容器,各个应用互不干扰
- 启动、移除都可以通过一行命令完成,方便快捷
1.2.Docker 和虚拟机的区别
Docker 可以让一个应用在任何操作系统中非常方便的运行。而以前我们接触的虚拟机,也能在一个操作系统中,运行另外一个操作系统,保护系统中的任何应用。
两者有什么差异呢?
虚拟机(virtual machine)是在操作系统中模拟硬件设备,然后运行另一个操作系统,比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统,这样就可以运行任意的 Ubuntu 应用了。
Docker 仅仅是封装函数库,并没有模拟完整的操作系统,如图:
对比来看:
小结:
Docker 和虚拟机的差异:
- docker 是一个系统进程;虚拟机是在操作系统中的操作系统
- docker 体积小、启动速度快、性能好;虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般
一、镜像
Docker 镜像是一组静态磁盘文件,可以任意下载、复制、分发。从镜像可以运行启动容器(Docker 的虚拟计算机)。
二、下载镜像
从镜像仓库 https://hub.docker.com
下载镜像:
# 下载 redis 镜像, 默认下载 redis:latest
docker pull redis:5.0.12
# 查看镜像列表
docker images
三、镜像的名称
镜像的名称由两部分组成:repository:tag
,其中的 tag
一般用来表示版本,默认的 tag
是 latest
,表示最近的版本。
镜像的名称相当于在镜像上贴的一个标签,在一个镜像上可以贴多个标签:
添加名称:
# 镜像可以起另一个名称,名称格式: repository:tag
# 默认的 tag 是 latest
docker tag redis:5.0.12 tedu/redis:v5012
# 查看镜像
# 可以看到同一个镜像(ID相同)可以有多个名称
docker images | grep redis
删除:
镜像的名称可以被删除,只有唯一的一个名称时会删除镜像:
docker rmi redis:5.0.12
# 查看镜像
# 可以看到镜像名称已经被删除
docker images | grep redis
只有唯一的一个名称时会删除镜像:
docker rmi tedu/redis:v5012
四、导出和导入镜像
导出镜像并压缩到压缩文件:
# 把两个镜像 redis:latest 和 centos:8 导出,并压缩到 imgs.gz docker save redis centos:8 | gzip > imgs.gz
# 把两个镜像 redis:latest 和 centos:8 导出,并压缩到 imgs.gz
docker save redis centos:8 | gzip > imgs.gz
导入镜像:
docker load -i imgs.gz