作為軟件開發(fā)者败潦，平常最痛恨的應(yīng)該就是環(huán)境配置問題了吧。比如說，我要在一臺新電腦(新環(huán)境)上安裝tomcat跑一個javaweb應(yīng)用膝舅，因為tomcat是java代碼編寫的驰坊，所以首先我要安裝一個java運行時環(huán)境(JRE)匾二，配置JAVA_HOME，然后才能安裝tomcat開始跑javaweb拳芙。還有察藐，如果我要學(xué)習(xí)一門新的語言go、或新的中間件RabbitMQ舟扎、可能花費在安裝這些環(huán)境的時間就讓你想放棄了分飞。
而作為運維人員，平時肯定也為部署新環(huán)境折騰得焦頭爛額睹限，一下子要為好幾臺新機器配置運行環(huán)境譬猫，每臺機器上執(zhí)行相同操作，十分機械化羡疗。
知道了平時開發(fā)中的痛點染服，那是否有一種工具，能讓我快速安裝tomcat而不用去理會環(huán)境問題叨恨。能讓我把go柳刮、RabbitMQ整個環(huán)境下載下來，不需任何配置痒钝，我就能在這個環(huán)境中直接運行g(shù)o代碼秉颗。能讓我配置了一臺機器后，原樣復(fù)制一份午乓，發(fā)到其他機器直接運行站宗，不用再做配置就可以得到相同的環(huán)境？是有這種工具的益愈，它就是虛擬化容器技術(shù)梢灭，而docker夷家，就是這門技術(shù)中的佼佼者。
1. 什么是docker
docker是一門虛擬化容器技術(shù)敏释，其設(shè)計理念是"build once, run anywhere"(一次構(gòu)建库快，到處運行)，聽起來钥顽，是不是跟java的"wirte once, run anywhere"(一次編寫义屏，到處運行)很像？那么蜂大，什么是虛擬化容器技術(shù)呢闽铐？docker 將應(yīng)用程序與該程序的依賴，打包在一個文件里面奶浦。運行這個文件兄墅，就會生成一個虛擬容器，程序在這個虛擬容器里運行澳叉，就好像在真實的物理機上運行一樣隙咸。有了 Docker，就不用擔(dān)心環(huán)境問題成洗。正如開篇第一張圖docker的標(biāo)志一樣五督，docker就是這條鯨魚，其上馱著的集裝箱瓶殃，就是一個個互相隔離的容器充包，你可以隨時往上添加集裝箱，不會影響到原有集裝箱里的內(nèi)容遥椿。
2. docker和虛擬機的區(qū)別
docker 和傳統(tǒng)虛擬化方式的不同之處误证，傳統(tǒng)虛擬機技術(shù)是虛擬出一套硬件后，在其上運行一個完整操作系統(tǒng)修壕，在該系統(tǒng)上再運行所需應(yīng)用進程；而容器內(nèi)的應(yīng)用進程直接運行于宿主的內(nèi)核遏考，容器內(nèi)沒有自己的內(nèi)核慈鸠，共享宿主機的內(nèi)核，而且也沒有進行硬件虛擬灌具。因此容器要比傳統(tǒng)虛擬機更為輕便青团。
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3. 安裝docker
docker可以在各個操作系統(tǒng)上安裝，過程很簡單咖楣，安裝教程請看這里：https://www.runoob.com/docker/windows-docker-install.html督笆。
docker在windows上安裝是一件麻煩事，但不想在vm虛擬機中的linux上安裝因為懶得開诱贿，所以還是在windows上安裝了娃肿，windows上有兩種安裝方法：
- docker toolbox：這個安裝包適用于所有windows版本(windows xp的當(dāng)我沒說)咕缎，包括win7, win8, win10家庭版。我就是安裝的這個版本
- docker for windows：這個版本適合win10專業(yè)版料扰，因為win10專業(yè)版帶有Hyper-v虛擬化功能凭豪，安裝前需要開啟該功能，具體看上面的安裝鏈接晒杈。
3.1. 安裝docker toolbox遇到的問題
這是安裝docker toolbox遇到的卡在下載boot2docker.iso的問題嫂伞，安裝docker其他版本的這節(jié)可以忽略不看。
docker toolbox安裝完成后拯钻，會有如下三個圖標(biāo)帖努，
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啟動docker需要點擊Docker Quickstart，其會查找指定目錄下的boot2docker.iso(一個輕量級的linux虛擬機)文件粪般，并根據(jù)該文件創(chuàng)建一個名為default的linux虛擬機拼余，初次點擊時找不到該文件，會從github下載刊驴，但docker下載速度相當(dāng)慢姿搜，等了個把小時都無法完成。提示如下：
Running pre-create checks...
(default) No default Boot2Docker ISO found locally, downloading the latest release...
(default) Latest release for github.com/boot2docker/boot2docker is v1.12.1
(default) Downloading C:\Users\huang\machine\cache\boot2docker.iso from https://github.com/boot2docker/boot2docker/releases/download/v1.12.1/boot2docker.iso...
解決方案是：使用瀏覽器（或者迅雷）到boot2docker的主頁下載最新版boot2docker.iso捆憎，地址：(https://github.com/boot2docker/boot2docker/releases)舅柜，如下圖：
下載完成后斷開網(wǎng)絡(luò)，將下載好的boot2docker.iso放到提示的位置躲惰，我這里是：
C:\Users\huang\machine\cache\目錄致份。記住要斷開網(wǎng)絡(luò)，重新點擊Docker Quickstart圖標(biāo)啟動docker即可础拨，啟動完成即可連接網(wǎng)絡(luò)氮块，開始學(xué)習(xí)docker了。
3.2. boot2docker
對boot2docker感興趣的可以看看其github的介紹诡宗，boot2docker是一個輕量級的滔蝉、用于運行docker容器的linux系統(tǒng)，完全在內(nèi)存中運行塔沃，大小只有45m左右蝠引，啟動迅速。所以在windows中運行docker蛀柴，其原理是使用啟動了一個linux虛擬機螃概，該虛擬機中安裝了docker，點擊Docker Quickstart后鸽疾，我們可以看到控制臺的輸出吊洼，該虛擬主機名為default，默認的ip是192.168.99.100制肮。再從github中的介紹可以看到冒窍，該虛擬機有docker用戶递沪，密碼為tcuser。因此超燃，我們可以從secureCRT或者git bash中使用ssh登錄到該機器区拳，在上面使用docker命令。當(dāng)然你可以在default虛擬機中安裝vim等工具意乓，但是由于其是內(nèi)存操作系統(tǒng)樱调，重啟后這些新安裝的工具都會消失。
遠程登錄命令：
ssh docker@192.168.99.100
# 密碼
tcuser
3.3. docker阿里云鏡像加速
這一節(jié)可以暫時不看届良，等你覺得docker下載太慢時笆凌，可以看我的另一篇文章，配置鏡像加速士葫，地址為：http://www.reibang.com/p/aff1a4a471de
4. docker架構(gòu)
這里我想先從docker的架構(gòu)圖和幾個重要的概念說起乞而，最后再說具體的命令，這樣方便大家知道每一條命令的意思和執(zhí)行過程慢显∽δ＃看完這篇文章后 ，推薦一個docker教程荚藻，不長屋灌，鏈接在文章最下方的參考資料。
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如上圖应狱，docker采用的是C/S架構(gòu)共郭。客戶端向服務(wù)器發(fā)送請求疾呻，服務(wù)器負責(zé)構(gòu)建除嘹、運行和分發(fā)容器“段希客戶端和服務(wù)器可以運行在同一個Host上尉咕，客戶端也可以通過socket或者REST API與遠程的服務(wù)器通信。對照上圖璃岳，涉及到的概念如下：
- Client：docker客戶端龙考，最常見的客戶端就是docker命令，如docker build矾睦、docker pull、docker run等炎功，通過這些命令我們可以方便的在host上構(gòu)建和運行容器枚冗。
- Daemon：docker deamon是服務(wù)器組件，以linux后臺服務(wù)的方式運行蛇损。docker daemon運行在宿主機docker host上赁温，負責(zé)創(chuàng)建坛怪、運行、監(jiān)控容器股囊，構(gòu)建袜匿、存儲鏡像。
- image：鏡像稚疹，可將鏡像看成只讀模板居灯，通過它可以創(chuàng)建docker容器。正如Java中了.class文件内狗，通過.class可以創(chuàng)建出類的實例怪嫌。鏡像是層疊的，最底層就是linux內(nèi)核柳沙，每添加一個文件或者操作都會在原來的基礎(chǔ)上疊加一層岩灭，如JDK環(huán)境疊加在linux內(nèi)核之上，tomcat又疊加在JDK環(huán)境之上赂鲤，此時如果你的docker中已有JDK鏡像的話噪径，就只需下載tomcat這層即可。因為鏡像是只讀的数初、共享的找爱。
- container：容器，docker容器就是docker鏡像的運行實例妙真。
- registry：registry是存放docker鏡像的倉庫缴允，我們可以將自己的鏡像推到遠程，或者從遠程下載鏡像到本地運行珍德，正如github练般。docker官方有一個docker hub，我們可以從上面下載官方的鏡像锈候。如薄料，下載一個官方的tomcat鏡像，直接運行該鏡像即可啟動tomcat泵琳，不需任何配置摄职。
綜上，結(jié)合上圖获列，整個docker架構(gòu)交互流程為：啟動docker谷市，docker以守護進程的方式運行在linux主機上(docker toolbox下為boot2docker虛擬出來的linux上)，我們發(fā)送docker命令給到docker daemon執(zhí)行击孩，docker可以從docker hub中拉取所需要的image迫悠，再根據(jù)image創(chuàng)建出container。
5. 實戰(zhàn)
知道了上面docker架構(gòu)的交互流程了巩梢，我這里以運行一個tomcat容器為例创泄，一步步介紹常用的命令：
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docker images：列出當(dāng)前docker中有哪些鏡像艺玲，如果是第一次執(zhí)行，當(dāng)然就沒有鏡像了鞠抑。 -
docker search tomcat：在docker hub中搜索tomcat鏡像饭聚。當(dāng)然你可以在瀏覽器中訪問docker hub，地址為：(https://hub.docker.com/)搁拙，就像訪問maven的遠程倉庫一樣秒梳，可以搜索你需要的內(nèi)容。
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docker pull tomcat：拉取最新版的tomcat鏡像到本地感混，下載完成后再使用docker images就能看到感下載的鏡像了端幼。 -
docker run --name mytomcat -p 8080:8080 -d tomcat：根據(jù)tomcat鏡像運行出一個tomcat實例，執(zhí)行兩遍就有兩個實例了(注意改端口)弧满，--name表示為這個實例命名婆跑，-p 8080:8080表示將本地的8080端口綁定到容器中的8080端口，才能使用localhost:8080(docker toolbox是192.168.99.100:8080)訪問到tomcat端口庭呜。-d表示后臺運行滑进。 -
docker run --name mytomcat03 -p 8082:8080 -it tomcat /bin/bash：-it以交互、附加模式啟動并進入容器后執(zhí)行/bin/bash命令募谎，不以后臺運行扶关，進入容器后執(zhí)行exit命令后，會退出容器数冬，此時使用docker ps -a命令查看會顯示為exit狀態(tài)怎燥。 -
ctrl+p+q：退出但是后臺運行晶框，如上一個命令溉卓，執(zhí)行exit退出后容器就會退出趾盐，此時若不想容器退出，可按這一組快捷鍵秸架。 -
docker ps -a：顯示所有容器狀態(tài)揍庄，docker ps只顯示運行中的容器，-a表示顯示所有容器东抹，包括已退出的容器蚂子。這時就能看到剛剛啟動的tomcat了。 -
docker logs -f mytomcat：查看剛剛啟動的tomcat打出來的日志缭黔，-f表示跟蹤滾動日志打印食茎。 -
docker exec -it mytomcat /bin/bash：exec表示執(zhí)行命令，命令最后需要帶將要執(zhí)行的命令馏谨，如/bin/bash别渔，-it表示以交互、附加模式啟動返回一個終端，/bin/bash表示進入容器后首先執(zhí)行的命令钠糊。這條命令執(zhí)行后就登錄到了容器內(nèi)部，該容器中就是tomcat應(yīng)用壹哺。就像使用ssh登錄到容器內(nèi)部一樣抄伍。這時候你可以修改容器內(nèi)部的配置文件，當(dāng)然管宵，生產(chǎn)環(huán)境不建議這么做截珍，而是使用配置文件外部掛載的方式。 -
docker stop mytomcat：停止mytomcat實例箩朴，不會刪除容器內(nèi)的東西岗喉。 -
docker start -i mytomcat：啟動已停止的mytomcat實例，如果啟動前修改了容器內(nèi)的配置文件炸庞，此時重新啟動會重新加載該配置钱床，如果該配置文件是linux宿主機級別的，如/etc/profile文件埠居，則不會加載查牌，因為容器是共享宿主機的配置的。-i表示啟動并進入交互命令界面滥壕。 -
docker rm mytomcat：刪除已停止的mytomcat實例 -
docker run --name mytomcat02 -p8081:8080 -e JAVA_HOME=/path/to/java/home -v /host/path/file:/container/path/file -d tomcat：-e表示設(shè)置環(huán)境變量JAVA_HOME纸颜，進入到容器中，使用echo $JAVA_HOME可以看到該環(huán)境變量的值绎橘。-v表示掛載宿主機的/host/path/file到容器中的/container/path/file胁孙，修改宿主機的文件時，容器中的文件也會修改称鳞。如果使用的是docker toolbox涮较，則宿主機掛在的文件需要在當(dāng)前用戶目錄下，即c:\user\yourname下才行胡岔，否則不會報錯但無法掛載成功法希，當(dāng)時被這個問題坑了一個下午。 -
docker cp /host/path/file mytomcat02:/container/path/file：復(fù)制宿主機文件到容器中靶瘸，可以用于當(dāng)修改了容器配置文件后苫亦，配置文件錯誤導(dǎo)致無法啟動時，復(fù)制配置文件到宿主機修改配置怨咪，然后重新復(fù)制回容器即可屋剑。 -
docker inspect mytomcat：查看容器信息，包括容器ip等信息诗眨。
6. 構(gòu)建docker鏡像
假如我們下載了tomcat鏡像并啟動了容器實例唉匾，并在tomcat容器中修改了配置文件。這時，我們可以把配置文件也一起打包做成鏡像巍膘，發(fā)到另外的機器直接執(zhí)行厂财，就不用再單獨對每一臺機器配置了。docker提供了兩種方式來構(gòu)建鏡像峡懈，如下：
- docker commit：通過容器構(gòu)建
- docker build：通過dockerfile文件構(gòu)建
dockerfile文件方式構(gòu)建需要編寫dockerfile璃饱，也只有幾個命令，不難肪康，請自行查閱資料荚恶。此處講下docker commit命令。
docker commit mytomcat huangzb/tomcat：將當(dāng)前的mytomcat容器提交為鏡像磷支，鏡像名為huangzb/tomcat
7. 容器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
熟悉docker的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是相當(dāng)重要的谒撼，因為這樣我們就可以做集群啦。廢話不多說雾狈，那就直入主題吧廓潜。
docker的網(wǎng)絡(luò)使用了linux網(wǎng)絡(luò)中的bridge(網(wǎng)橋)和veth(virtual ethernet虛擬以太網(wǎng))虛擬設(shè)備。
- bridge：網(wǎng)絡(luò)橋接器箍邮，簡稱網(wǎng)橋茉帅，普通的網(wǎng)橋只有兩個接口，連接兩個網(wǎng)絡(luò)锭弊，工作在二層(數(shù)據(jù)鏈路層)堪澎，只要有mac地址就能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。而linux得虛擬bridge有多個接口味滞，并且能配置ip樱蛤，更像一個路由器。安裝完docker后剑鞍，在宿主機中使用ifconfig命令昨凡，可以看到網(wǎng)絡(luò)配置中出現(xiàn)了docker0網(wǎng)絡(luò)。docker0就是docker設(shè)置的linux虛擬網(wǎng)橋蚁署。
- veth：virtual ethernet是linux中的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備便脊，其像一條兩端有網(wǎng)卡的線，可以將兩個設(shè)備連接起來分別配置ip地址光戈。
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因此哪痰，在我windows下docker toolbox中的網(wǎng)絡(luò)如下圖。
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7.1. 容器間互聯(lián)
由上久妆，docker中新建的容器默認都使用了docker0網(wǎng)橋連接了起來晌杰，所有默認的，docker創(chuàng)建的所有容器都在一個網(wǎng)絡(luò)中筷弦，互相可以訪問肋演。
以上。有興趣的同學(xué)可以學(xué)習(xí)下面的參考資料。
參考資料
- docker教程：https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/introduction/what.html
- 極客學(xué)院視頻教程：https://www.bilibili.com/video/av17854410/?p=1
- docker bridge網(wǎng)橋：https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/1310_xiawc_networkdevice/index.html
- docker網(wǎng)絡(luò)深度研究：http://www.reibang.com/p/19d6f55b9563
