Docker入門心得(一)


前言:

       最近辭職找工作,比較有空,所以花了時間學習了一下docker,感覺這是一個有意思的技術。

       我把最近的學習心得整理了一下,寫了這篇文章。由於docker我也是初學,沒經過項目實踐,對它理解不夠深刻。雖然文章中的知識點,我都查閱過多篇文章或者親身實踐印證,但盡管如此,還是難免有錯誤的地方,如果有人發現問題,歡迎留言指正。

docker是什么:

       docker是一種新型的,輕量級的虛擬技術,它把軟件及其依賴的環境打包起來,形成一個虛擬的整體,方便開發維護人員進行管理和調度。

docker與集裝箱:

       docker的英文意思是碼頭工人,而它的圖標是一艘船上面放了許多個集裝箱。集裝箱是一種運送的貨物統一規格的箱子,工人把貨物放到集裝箱里面,然后將箱子放在船上或車上運輸到其它地方。

       集團箱運輸效率非常高,而且可以很方便地切換運輸工具。而docker就是IT界的集團箱技術,它把各式各樣的軟件封裝成一個箱子里面,稱之為“鏡像”。人們把方便地進行對鏡像進行傳輸,並在各種系統(目前只支持linux類)上運行。一個運行狀態的鏡像稱之為“容器”。這些容器提供了統一的管理接口,讓人們可以方便地運行,必要時也容易組裝在一起。

 

docker和虛擬機的區別:

       初學docker,很多人會有一個疑問:docker與虛擬機有什么區別?我在這里簡單介紹一下。

從下面這張圖,是從網絡文章《這可能是最為詳細的Docker入門總結》里面摘取出來的。


       左邊的是docker虛擬技術的架構圖,右邊是使用vmware虛擬技術的。從圖片上看,我們可以知道docker是在操作系統上做的虛擬層,而vmware是在硬件層上做的虛擬層。

       一個docker容器一般只包括運行軟件本身及其依賴的運行庫(外殼層和應用軟件),而一個vmware虛擬機則需要包括完整的操作系統(內核層和外殼層,應用程序和文件系統)。

       因為實現原理不同,導致docker和虛擬機在很多方面上有差異,這里總結如下:

 

 

Docker

虛擬機

消耗資源

只消耗軟件實際運行需要的資源,一台普通PC機可以輕松啟動幾十到上百個容器

需要預分配CPU/內存/硬盤資源,一台普通PC機一般只能啟動幾個虛擬機

文件大小

MB級別,只包括運行必要的文件和一些元數據,一般只包含操作系統外殼不包含內核

GB級別,需要包括完整的操作系統以及預分配的磁盤文件

隔離性

Docker可以限制容器的資源消耗,但不能防止別的進程占用容器資源

虛擬機之前相互干擾比較少

啟動速度

啟動速度快,可以在秒級

十秒級甚至分鍾級

安全性

Docker運行環境導致開發維護人員需要使用root權限,風險比較高。有一些黑客手段可以在容器里面對宿主機器進行破壞。

安全性比較高

穩定性

Docker版本一直在快速更新,不同版本間細節差異會比較大。

技術較穩定

 

 

       這里補充一點操作系統的知識,有助於加深對這節內容的理解。Linux系統一般有4個主要部分:內核、shell、文件系統和應用程序。如圖:


 

Docker容器和虛擬機的相同點:

Ø  都有和宿主機器獨立的網絡設置(包括主機名,IPDNS等)

Ø  獨立的目錄結構

Ø  獨立的PIDIPC

docker使用例子:

 

       俗話說百聞不如一見。這里使用docker搭建一個wordpress應用做為例子,演示如何使用docker,給大家一個直觀的感覺。

演示過程你會看到一些陌生的名詞或者命令,不過沒關系,你可以忽略繼續看這篇文章,后面會有解釋。

 

1 首先我們用docker創建一個虛擬的網絡環境,用來部署wordpress

[huangcihui:/home/huangcihui/wordpress] docker network create wordpress-net-demo

fed21aad3090bc95f9a1aba14f58a64a1f9a6f7830aa60c409c0a5edca2c8937

 

說明:新建的虛擬網絡命名為wordpress-net-demo,后面需要使用到。

 

2 wordpress需要使用mysql,所以我們先用docker創建一個mysql容器

 

 [huangcihui:/home/huangcihui/wordpress] docker run -d --name wordpress-mysql-demo --network wordpress-net-demo --network-alias db -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=somewordpress -e MYSQL_DATABASE=wordpress -e MYSQL_USER=wordpress -e MYSQL_PASSWORD=wordpress -v $PWD/db-demo:/var/lib/mysql  mysql:5.7

1ce24c93292641115885c6a186a925dd77747c9a70ae0533035c76c870d640e8

 

說明:

使用鏡像mysql:5.7建立了一個容器,名稱為wordpress-mysql-demo

-e參數是設置容器里面程序運行的環境變量,這里通過環境變量定義了mysql的基本參數

這里新建了一個mysql容器,並且指定其在虛擬網絡wordpress-net-demo里面的域名為db,后面wordpress連接數據庫時需要使用這個域名。(這里db和容器名稱都會注冊到前面創建的虛擬網絡wordpress-net-demo內嵌的DNS服務器127.0.0.11上)

Mysql生成的數據文件默認存放在容器里面的/var/lib/mysq目錄,我們使用-v參數,把這個目錄映射到當前主機目錄db-demo下面。如果不這樣設置,容器刪除后數據庫數據也會跟着容器一起刪除。

 

3 接着我們再docker創建一個wordpress容器

 

[huangcihui:/home/huangcihui/wordpress] docker run -d --name wordpress-demo --network wordpress-net-demo --network-alias wordpress -e WORDPRESS_DB_HOST=db:3306 -e WORDPRESS_DB_USER=wordpress -e WORDPRESS_DB_PASSWORD=wordpress -e WORDPRESS_DB_NAME=wordpress -p 8080:80  -v ${PWD}/wp-content-demo:/var/www/html/wp-content wordpress:latest

11fa9298da3e748448a5c0120a2fb5a2e65c078370807702ca68119b4810a61c

 

 

說明:

使用鏡像wordpress:latest建立了一個容器,名稱為wordpress-demo

通過啟動時設置的環境變量指定了連接的數據庫主機名稱為db

使用-v把宿主機器上的wp-content-demo目錄映射給容器,這樣可以留存wordpress配置信息。

-p 8080:80參數的含義是把當前機器的8080端口映射到容器的80端口上面

容器啟動后用curl測試是否能成功訪問:http://192.168.2.109:8080/

如果命令能成功訪問,一般說明啟動成功,如果出現異常,可以使用docker logs wordpress-demo查看程序輸出的錯誤信息

 

4 現在我們可以在自己機器上瀏覽這個新建的wordpress平台了

在瀏覽器輸入 http://虛擬機IP:8080即可訪問(如果訪問失敗,請檢查虛擬機網絡配置或者防火牆設置)


       設置好博客信息后生成的相關文件會存放在db-demowp-content-demo目錄下

從這個例子,我們可以看出docker的方便之處。使用docker你不需要先在網上找自己系統適用的mysqlwordpress安裝包,再分別安裝它們,並根據自己機器環境進行配置,最后才能啟動一個wordpress

       使用docker,你只需要執行docker run,程序就會自動到docker hub尋找相應的鏡像,並把它下載回來運行。

 

docker應用場景:

       docker在以下場景下,可以有效提高我們的工作效率:

 

Ø  替代虛擬機的部分功能

使用docker可以在一台機上模擬多機集群環境,可以讓不同開發人員啟動相同的程序而不互相干擾,可以方便地試驗程序在不同操作系統環境運行情況。這些原來需要使用虛擬機實現的功能,現在可以使用docker輕松代替。

 

Ø  簡化配置,模擬生產環境

由於docker提供了網絡,磁盤映射功能,使用我們不需要針對不同機器環境修改程序配置也可以運行。在開發/測試機器環境與生產機器環境有不同的情況,這個特性顯得無比有用。

 

Ø  使用docker實現快速部署

大名鼎鼎的Kubernetesk8s)就是一個基於容器技術的快速部署工具,而docker就是人們常用的容器技術之一。可以說docker實現了“一次部署,到處運行”。

 

Ø  方便地同步與共享軟件

人們可以輕松地將自己的軟件打包上傳到docker hub,根據各人需要隨時下載到其它機器運行。當軟件需要更新時,只需要重新執行docker pull <鏡像名>,即可自動下載最新版本。

 

隨着docker的更新以及它越來越廣泛地被應用,docker還會有更多應用場景,大家可以根據docker特性自己挖掘。

未完待續


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