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作者： 宋寶華

來(lái)源： 微信公眾號(hào)linux閱碼場(chǎng)(id: linuxdev)

最初的2小時(shí)项钮，你會(huì)愛(ài)上Docker，對(duì)原理和使用流程有個(gè)最基本的理解希停，避免滿世界無(wú)頭蒼蠅式找資料烁巫。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)法宠能，就是先知道怎么玩亚隙，有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，再深入學(xué)習(xí)高級(jí)用法违崇，深層原理阿弃，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羞延。

Docker是什么渣淳？

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)器伴箩；而Docker是虛擬出操作系統(tǒng)入愧，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)，而且彼此之間隔離棺蛛。假設(shè)沒(méi)有Docker怔蚌，然后有進(jìn)程1和進(jìn)程2，它們的運(yùn)行將類(lèi)似下圖鞠值，進(jìn)程1和進(jìn)程2共享kernel媚创，它們是同一OS下2個(gè)進(jìn)程渗钉，因此必須擁有不同PID彤恶，但是又共享網(wǎng)卡，共享IP地址鳄橘，看到一樣的根文件系統(tǒng)（不chroot的情況下）等声离，可以用Linux IPC手段進(jìn)程間通信。

有Docker的情況下瘫怜，假設(shè)進(jìn)程1和進(jìn)程2運(yùn)行于不同的容器术徊，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)鲸湃，自己的網(wǎng)卡等赠涮，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暗挑。但是笋除，此100非彼100。

Virtualbox等虛擬機(jī)的思路則完全不一樣炸裆，如果進(jìn)程1和進(jìn)程2運(yùn)行于不同的虛擬機(jī)垃它，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烹看。

由于可見(jiàn)国拇，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)惯殊，它虛擬的層次更加高酱吝。Docker不虛擬機(jī)器，僅僅虛擬應(yīng)用的運(yùn)行環(huán)境土思。

為什么Docker也可以“虛擬化”掉瞳？

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

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

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

虛擬一個(gè)氛圍，是Docker的做法颜屠。例如貴公司的Linux部門(mén)以前只有3,4個(gè)工程師辰妙，然后有一個(gè)manager，后來(lái)有30個(gè)人了甫窟，你就可以分什么內(nèi)核組密浑、驅(qū)動(dòng)組、應(yīng)用組等更多的組蕴坪，然后又多出幾個(gè)manager肴掷。這種組，類(lèi)似于名稱(chēng)空間背传，在每一個(gè)單獨(dú)名稱(chēng)空間的manager呆瞻，都覺(jué)得自己是個(gè)manager，于是他會(huì)爽那么一點(diǎn)點(diǎn)径玖。

最開(kāi)始是這樣的

后來(lái)是這樣的

如果這樣還不夠痴脾，還可以搞聲卡驅(qū)動(dòng)組manager，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)組manager梳星，反正可以不停地搞赞赖。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)上面各自暗爽冤灾，裝到你自己的容器里面爽前域。

安裝Docker

如果是Windows主機(jī)，可以下載docker-toolbox一路安裝韵吨，安裝過(guò)程中如果提示什么錯(cuò)匿垄，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)行椿疗。

如果是Ubuntu漏峰，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届榄。

Ubuntu安裝Docker后浅乔，可以把當(dāng)前用戶(hù)加到docker用戶(hù)組以便當(dāng)前用戶(hù)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(hù)名铝条，我注冊(cè)的用戶(hù)名是21cnbao靖苇。這樣以后，就可以自己提交自己的image了攻晒。

Docker的架構(gòu)

Docker中可能涉及到3個(gè)機(jī)器或者更多機(jī)器顾复，一個(gè)運(yùn)行docker命令的client班挖， 一個(gè)包含images并以容器(container)形式運(yùn)行image的主機(jī)鲁捏，一個(gè)docker的images倉(cāng)庫(kù)。client與docker host上面的docker daemon通信萧芙。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)）给梅，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双揪，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动羽。

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渔期，然后通過(guò)push命令把image推到倉(cāng)庫(kù)运吓。之后這個(gè)image可以被別的人或者自己pull。

image到底是個(gè)什么鬼疯趟？

Docker鏡像是一個(gè)特殊的文件系統(tǒng)拘哨，提供容器運(yùn)行時(shí)所需的程序、庫(kù)信峻、資源倦青、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)（如匿名卷盹舞、環(huán)境變量产镐、用戶(hù)等）。image為特定目的而生踢步，比如弄了個(gè)nginx的image后癣亚，這個(gè)image就把nginx的東西包羅萬(wàn)象了，無(wú)論是張三获印、王五述雾、六麻子還是七癩子，無(wú)論它是什么電腦，什么操作系統(tǒng)绰咽，只要支持docker菇肃，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了取募。這樣琐谤，用戶(hù)就不用裝nginx以及它依賴(lài)的一切包了（通常裝一個(gè)軟件弄依賴(lài)也能把你弄地?zé)┰晁懒耍＿@樣看起來(lái)玩敏，Docker實(shí)在是居家旅行斗忌，殺人越貨之必備良器也！

鏡像構(gòu)建時(shí)旺聚，會(huì)一層層疊加织阳，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)生改變砰粹，后一層上的任何改變只發(fā)生在自己這一層唧躲。比如，刪除前一層文件的操作碱璃，實(shí)際不是真的刪除前一層的文件弄痹，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(-)

一次完整的docker實(shí)作

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

一历极、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饰迹。 倉(cāng)庫(kù)名：這里的倉(cāng)庫(kù)名是兩段式名稱(chēng)涡戳，既 / ，“/”前面一般是用戶(hù)名哲身。對(duì)于 Docker Hub纲酗，如果不給出用戶(hù)名衰腌，則默認(rèn)為 library ，也就是官方鏡像觅赊。

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：

$docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu            ml 14.04              b969ab9f929b        4 weeksago         188 MB

二右蕊、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)吮螺，需要指定主進(jìn)程（本例的主進(jìn)程為bash）饶囚。

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)程的帕翻，docker下面就是看image的實(shí)例容器了。

$ docker ps
CONTAINER ID       IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
e3a913872698       ubuntu:14.04       "bash"              11seconds ago      Up 10 seconds                           wizardly_elion
db1c25753e97       ubuntu:14.04       "bash"              21seconds ago      Up 21 seconds                           adori

image和container之間的關(guān)系類(lèi)似程序與進(jìn)程之間的關(guān)系萝风，一個(gè)靜若處子嘀掸，一個(gè)動(dòng)如脫兔。比如程序QQ规惰，運(yùn)行一次就是1個(gè)QQ進(jìn)程睬塌，再運(yùn)行一個(gè)QQ就是第2個(gè)QQ進(jìn)程。同樣道理歇万，一個(gè)image也可以運(yùn)行多份container揩晴。

三、構(gòu)建自己的image

現(xiàn)在想在Ubuntu 14.04中增加vim和gcc贪磺，構(gòu)建一個(gè)增量image硫兰，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，疊加一層寒锚，然后把它提交到docker hub的21cnbao的倉(cāng)庫(kù)劫映。

我們需要在客戶(hù)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上面做增量的目的壕曼。

$ mkdir myubuntu
$ cd myubuntu/
$ touch Dockerfile

用vim編輯Dockerfile苏研，添加如下內(nèi)容：

# ubuntu 14.04 with vim and gcc
FROM ubuntu:14.04
MAINTAINER Barry Song<21cnbao@gmail.com>
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)行一條命令等浊，本例更新APT 緩存腮郊，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<21cnbao@gmail.com>
 ---> 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:/#

四筹燕、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轧飞，該倉(cāng)庫(kù)創(chuàng)建后，全名將為21cnbao/myubuntu撒踪。

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

$ docker login --username=21cnbao --email=21cnbao@gmail.com
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)大功告成了制妄。

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

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