Docker

1、Docker 是什么？
Docker 是⼀个开源的应⽤容器引擎，可以实现虚拟化，完全采⽤"沙
盒"机制，容器之间不会存在任何接⼝。
Docker 通过 Linux Container（容器）技术将任意类型的应⽤进⾏包
装，变成⼀种轻量级、标准化、可移植、⾃管理的组件。在包装应
⽤的同时，可连带该应⽤的依赖和环境⼀并进⾏打包，所以可以将
这种"包"移植到任意环境去运⾏，省去兼容性的问题。
2、Docker 和虚拟机的区别

Docker和虚拟机在以下⼋个⽅⾯存在差异：

1. **启动速度：**Docker 启动速度⾮常快，属于秒级别，⽽虚拟机通
   常需要⼏分钟去启动。
2. **资源消耗：**Docker 需要的资源更少，它直接运⾏在宿主机的内
   核上，以⼀系列进程的结合形式存在。⽽虚拟机则需要消耗更多
   的资源，因为它在操作系统级别进⾏虚拟化。
3. **轻量级：**Docker 更轻量，它的架构可以共⽤⼀个内核与共享应
   ⽤程序库，所占内存极⼩。⽽虚拟机则相对较重，需要消耗更多
   的内存。
4. **隔离性：**虚拟机可以实现系统级别的隔离，⽽ Docker 则属于进
   程之间的隔离，隔离性相对较弱。
5. **安全性：**Docker 的安全性也更弱。
6. **可管理性：**Docker 的集中化管理⼯具还不算成熟。
7. **兼容性：**开发⼈员不需要关系具体是哪个 Linux 操作系统，基本
   市⾯上主流系统都可使⽤ Docker。
8. **数据持久性：**Docker ⽆法存储数据，当容器重启后，数据会消
   失；⽽虚拟机可以存储各种数据，包括⽇志、数据库等。
   3、Docker 解决的问题
   （1）系统环境不⼀致问题
   环境不同时可能会出现的环境问题：
   
   使⽤ docker 容器时：
   
   将简易的操作系统、编写好的代码、部署完成的应⽤服务配置等打
   包放到容器内，再转到鲸⻥上，由鲸⻥送到服务器，此时，⽆论是
   什么运⾏环境，docker 容器都可以运⾏。
   （2）应⽤隔离问题
   Linux 是⼀个⽀持多⽤户的操作系统，正因如此，可能会造成⽤户使
   ⽤时，互相之间占⽤资源过多，以致于服务器资源空间不⾜，⽽
   docker 具有隔离性，可以在启动时就限定好硬件的使⽤率，当某个
   容器到达或超过限定的阈值时，就会被 kill，此时需要运维⼈员对其
   进⾏调试。
   （3）服务器扩展问题
   ⽇常的业务量⼤多很平均，但在业务量繁多时期，⽐如"双⼗⼀"，
   "春运购票"等场景，就需要对服务器进⾏横向扩展才能将负载均衡下
   来，⽽如果⼤规模地扩展服务器，待服务器满载时期过去，回到⽇
   常业务量后，就会导致剩余资源极⼤地浪费。并且在扩展时，还要
   对各种应⽤服务进⾏部署、调试等，⼯作量也⼗分庞⼤，所以，此
   时使⽤ Docker 将会真正意义上实现快速部署，且耗费资源较少，尤
   其不会出现兼容性的问题。
   4、Docker 的优缺点
   （1）优点
9. **体积⼩：**减⼩系统的开销值，⼀台主机可以运⾏上千个容器。
10. **启动迅捷：**更快速的交付和部署，docker容器 ，⽐传统虚拟机
    要快很多，docker核⼼解决的问题就是利⽤容器实现VM类似的
    功能。
11. **操作⽅便：**通过配置 dockerfile 便⽀持灵活的⾃动化创建和部
    署。
12. **更轻松的扩展：**可以实现更简单的、更可靠的迁移，避免了兼容
    性等问题。
13. 更强的可扩展性和可移植性。
    （2）缺点
14. **安全问题：**如果没有正确配置，⼀个容器中的恶意代码可能会影
    响到主机上的其他容器以及主机本身的安全。
15. **存储问题：**当使⽤⼤量容器时，存储和管理容器映像可以变得⾮
    常困难。这可能需要使⽤分布式存储或其他解决⽅案来管理⼤量
    容器的存储。
16. **性能问题：**在某些情况下，容器和虚拟机相⽐会导致性能损失。
    这些性能问题越来越少，但是仍然需要考虑。
17. **⽹络问题：**Docker 可能会在⽹络配置上存在⼀些问题，这可能
    需要更多的时间来诊断和解决。
18. **复杂性：**Docker 是⼀个⾮常灵活的系统，但这同时也让它更加
    复杂。⻓时间使⽤ Docker 会产⽣⼤量的脚本和配置⽂件，这些
    可能变得难以维护。
19. **资源消耗：**使⽤ Docker 必须占⽤⼀些资源，包括 CPU、内
    存、磁盘等等。如果运⾏容器的主机资源不⾜，可能会导致性能
    问题。
20. **学习曲线：**Docker 是⼀个相对新的技术
21. **需要花费时间配置和管理：**使⽤ Docker 需要花时间配置和管理
    容器集群和应⽤程序。需要配置每个容器，管理 Jenkins、
    Kubernetes 等运⾏ Docker 容器的⼯具。
22. **映像构建复杂：**构建Docker映像需要按照特定格式编写
    Dockerfile 脚本，需要遵循⼀定的规范和流程，这可能需要更多
    的时间和精⼒。
    5、Docker 架构
    
23. ⽤ docker pull 命令从 hub.docker.com 官⽹上下载 images (镜
    像)。
24. 可以⽤ docker save 命令将镜像保存到本地 tar ⽂件，也可以⽤
    docker load 命令将本地tar ⽂件导⼊镜像。
25. 可以⽤ docker build 构建 Dockerfile 镜像。
26. 可以⽤ docker run 和 docker create 将镜像运⾏成 container
    (容器)，容器内可以安装所需要的 APP。
27. 可以⽤ docker commit/export 将容器做成镜像反复的使⽤。
28. 可以将⾃⼰制作的镜像发布到 hub.docker.com ⽹站，需要注册
    账号。
    6、Docker 核⼼概念
29. 镜像（images）：⼀个⾯向 docker 容器引擎的只读模板，也
    是容器的基础，类似于 iso 镜像⽂件。
30. **容器（container）：**基于镜像所创建的虚拟实例，相当于⼀个
    简易的 Linux 环境，可启停，且多个容器之间互相隔离。
31. **仓库（Repository）：**集中存放 docker 镜像的位置，可使⽤
    docker pull 或 push 命令下载或上传到私有或公有仓库。
32. **仓库注册服务器（registry）：**存放仓库的地⽅，如果没有私有
    仓库，则使⽤公共仓库 docker hub。
    7、Docker 特性
    **⽂件系统隔离：每个进程容器运⾏在⼀个完全独⽴的根⽂件系统
    ⾥。
    资源隔离： 实现不同的容器的资源配额和调度，cgroup。⽹络隔离：**每个进程容器运⾏在⾃⼰的⽹络空间，拥有虚拟接⼝
    和 IP 地址。
    **⽇志记录：**Docker将收集到和记录的每个进程容器的标准流
    （stdout/stderr/stdin），⽤于实时检索或者批量检索。
    **变更管理：**容器⽂件系统的变更可以提交到新的镜像中，并可重
    复使⽤以创建更多的容器。
    **交互式shell：**Docker可以分配⼀个虚拟终端并且关联到任何容
    器的标准输出上，例如运⾏⼀个⼀次性交互shell。
    ⼆、安装 Docker
    1、Docker 要求
    
    2、安装 Docker
    [root@doc ~]# cat << EOF | tee /etc/modules
    load.d/k8s.conf
    > overlay
    > br_netfilter
    > EOF
    [root@doc ~]# modprobe overlay # 加载overlay内核
    模块
    [root@doc ~]# modprobe br_netfilter # 加载
    br_netfilter内核模块[root@doc ~]# cat << EOF | tee
    /etc/sysctl.d/k8s.conf
    > net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
    > net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
    > net.ipv4.ip_forward = 1
    > EOF
    net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
    net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
    net.ipv4.ip_forward = 1
    [root@doc ~]# sysctl --system
    [root@doc ~]# yum install -y yum-utils device
    mapper-persistent-data lvm2
    [root@doc ~]# yum-config-manager --add-repo
    https://mirrors.aliyun.com/docker
    ce/linux/centos/docker-ce.repo

添加阿⾥云yum源

[root@doc ~]# yum install docker-ce docker-ce-cli
containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose
plugin -y --allowerasing

安装docker，allowerasing：允许卸载旧版本

**overlay：**是⼀种⽂件系统层叠技术，常⽤于容器化平台(⽐如
Docker)中。它允许将多个⽂件系统叠加在⼀起，从⽽创建⼀个
统⼀可⻅的⽂件系统。通过加载 overlay 模块，可以在 Linux 系
统中使⽤ overlay ⽂件系统，并且它将提供⼀些额外的功能，⽐
如联合挂载、⽂件层叠等。
**br_netfilter：**Linux 内核中的⼀个模块，它提供了桥接设备(bridge device) 和⽹络过滤器(netfilter) 之间的集成。它允许在桥
接设备上使⽤⽹络过滤器功能，如防⽕墙规则、⽹络地址转换
(NAT) 等。通过加载 br_netfilter 模块，你可以在 Linux 系统中的
桥接设备上应⽤⽹络过滤规则对⽹络流量进⾏管理和控制。
device-mapper-persistent-data：⼀个Linux内核模块，它为
Device Mapper设备提供持久存储功能。DMPD提供了⼀个⽤于
存储映射关系的数据库，使得Device Mapper可以持久化存储映
射数据，以便在系统重新启动后仍然可以恢复之前的映射关系。
lvm2：Linux系统下的逻辑卷管理⼯具，LVM 的升级版，它是对
磁盘分区进⾏管理的⼀种机制，建⽴在硬盘和分区之上的⼀个逻
辑层，⽤来提⾼磁盘管理的灵活性。
3、设置阿⾥云镜像加速器
阿⾥云官⽹：https://www.aliyun.com/
登录后点击控制台

控制台搜索"容器镜像服务ACR"

点击红框位置

镜像⼯具

⾃⼰的加速器地址：

红框内代码复制到终端（每个⼈的不⼀样，要复制⾃⼰）

[root@doc ~]# sudo mkdir -p /etc/docker
[root@doc ~]# sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-
'EOF'
> {
> "registry-mirrors":
["https://9ghz4eu4.mirror.aliyuncs.com"]
> }
> EOF
{
"registry-mirrors":
["https://9ghz4eu4.mirror.aliyuncs.com"]
}
[root@doc ~]# sudo systemctl daemon-reload
[root@doc ~]# sudo systemctl restart docker
[root@doc ~]# docker info | grep "https" # 查看
⾃⼰的镜像加速器地址
https://9ghz4eu4.mirror.aliyuncs.com/
三、Docker 基本操作
1、镜像操作




docker run 的逻辑原理：执⾏此命令后，docker 后台会检测此容器
需要的镜像是否存在，如果本地不存在则去公共仓库下载。下载完
毕后，根据镜像创建⼀个容器，分配⼀个⽂件系统给容器，在只读
的镜像层外边挂载⼀层可读写层 ，从宿主机配置的⽹桥接⼝中桥接
⼀个虚拟机接⼝ 到容器中，分配⼀个地址池中的ip地址给容器执⾏⽤
户所执⾏的命令，执⾏完成后将容器终⽌运⾏。如果想让容器执⾏
完命令后继续运⾏，选项加 -d，此容器会在执⾏完命令后在后台运⾏