Docker（1）

Docker

物理机部署的缺点

• 部署速度慢（需要先安装操作系统，然后安装各种软件）
• 成本较高（需要购买硬件设备）
• 资源可能浪费（不能充分利用硬件资源）
• 迁移和扩展困难（环境可能不一致，硬件可能不兼容）
• 容易受到硬件供应商的限制

虚拟机

在开发、测试和生产环境中编写代码时，可能会遇到环境不一致导致的问题，比如某个库在本地存在但在其他机器上缺失。为了解决这个问题，容器技术应运而生。

容器将代码和运行环境打包在一起，无论在哪里运行，都保持一致性。

Docker 与虚拟机的区别

• 虚拟机：虚拟机通过虚拟机管理器（如 VMWare workstation、VirtualBox）模拟整个硬件系统，每个虚拟机都运行一个完整的操作系统。
• 容器：容器利用 Linux 的 namespace 进行资源隔离，利用 cgroup 对资源进行限制，容器之间互不影响，并且与宿主机共享操作系统内核。

Docker 的优势

1. Docker 直接利用宿主机的硬件资源，效率更高。
2. Docker 使用宿主机的系统内核，避免了虚拟机启动时的系统引导和资源消耗，可以快速启动容器。
3. 虚拟机的安全性通常比容器更高，因为容器共享宿主机的内核，可能存在隔离性不足的风险。

Docker 概念

• Docker 是一个开源的应用容器引擎，允许开发者将应用及其依赖打包到一个轻量级、可移植的容器中，并且可以在任何 Linux 机器上运行。

安装 Docker

在 Ubuntu 上安装 Docker 可以参考Ubuntu 安装 Docker的指南。

Docker 架构

• 客户端：通过命令如 docker build、docker pull、docker run 与 Docker 交互。
• 宿主机：
  • Image（镜像）：包含应用及其运行环境的文件。
  • Container（容器）：镜像的运行实例，可以被创建、启动、停止、删除等。
• 仓库（Registries）：远程存储镜像的地方，可以是公共或私有的。

镜像加速

由于很多 Docker 镜像存储在国外，可以使用镜像加速配置以提高下载速度。

Docker 命令

Docker 命令的详细列表可查看Docker 命令大全。

进程服务相关命令

启动 Docker：

systemctl start docker

观察docker状态

systemctl status docker

停止docker

systemctl stop docker

重启docker

systemctl restart docker

设置开机自动启动

systemctl enable docker

镜像相关文件命令

本地查看镜像文件

docker images

• repository:hello-world,就是一个镜像文件，里面打包了很多 软件和 运行环境
• tag：就是这个镜像文件的版本号
• id:就是镜像的id
• create：创建的时间
• size：镜像的大小

查看本地的所有镜像id

docker images -q

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搜索镜像文件

(sudo) docker search redis

搜索是否有redis镜像文件

name;搜索到和redis相关的镜像文件名

description:该文件的描述

official：是否是官方的

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下载镜像文件

docker pull redis:(number)

:后面指定要下载的版本

如果没有指定的话，就是下载最新版本

可以登陆docker官方网站，搜索对应要下载的镜像名，查看版本号，添加在：后面即可

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删除对应的镜像

docker rmi [image ID]

后面是要删除的镜像id

容器相关的命令

通过镜像文件实例出对应的对象

• 创建容器

docker run -it --name=c1 redis /bin/bash

sudo docker run -id --name=c3 redis

• -i :保持容器一直运行着，如果没有加的话，没有客户端连接，容器就会自动关闭,在容器关闭的时候自动关闭容器
• -t：启动的时候可以添加一个终端
• -d: 启动的时候不会自动进入容器，会在后台运行，退出之后容器不会关闭
• –name=c1:给这个容器起名字为c1
• redis ：就是我们要启动的容器对应的镜像文件，可以在镜像文件后添加:,附带上版本号
• /bin/zsh :进入容器的初始化指令，进入容器之后，就打开的bash

回车之后就进入了一个docker容器，就是一个linux的环境

• 进入容器
  这个是需要使用-d创建出来的容器

  sudo docker exec -it c3 /bin/bash

  进入到c3这个容器中，/bin/bash后面就是指定的命令

• 退出

  exit
  

• 查看容器

  • 查看历史上登陆过的所有容器

    docker ps -a
    

    • container id:容器的id
    • image:容器对应的镜像
    • command：进入容器对应的命令
    • names：容器的名字

  • 查看正在在线的容器

    docker ps
    

• 启动容器

• 停止容器

  sudo docker stop c3 
  

  c3就是我们要关闭的容器名

• 删除容器

  sudo docker rm c3
  

  c3就是我们要删除的容器的名字

  我们不能删除一个正在运行的容器

• 查看容器的信息

  sudo docker inspect c2
  

镜像加载的原理

UnionFS(联合文件系统)

• Union文件系统是一种分层，轻量级，高性能的文件系统，支持对文件系统的修改作为一次提交，来一层层的叠加，这些层是独立的，可写的，使他们逻辑上看像是一个文件系统，union文件系统通常用于创建具有多个层次的文件系统，如docker容器的镜像层，每次叠加的都不会影响底部的文件系统，使得docker可以轻松继承和共享基础镜像的文件系统
• union允许不同目录或文件系统挂载到同一个虚拟文件系统中

例如，我们可以将应用程序的代码和配置文件放在不同的目录中，然后通过Union文件系统将它们合并到一个虚拟文件系统中。这样做可以简化应用程序的部署和管理，同时提供更灵活的文件系统组织方式，以满足不同应用程序的需求。

docker 镜像加载原理

容器的数据卷

数据卷概念

• 数据卷是宿主机的一个 目录或 文件

• 当容器目录和数据卷目录绑定之后，对方的 修改会进行同步

  在容器里面的修改，宿主机上也能看到相应的变化，同样，宿主机上的变化，在容器里面也能看到

• 一个数据卷可以被多个容器挂载

  解决了多个容器之间的数据交互

• 一个容器可以挂载多个数据卷

数据卷的作用

1. 实现了容器数据的持久化,和数据的同步
2. 外部机器和容器之间可以间接通信
3. 容器之间可以实现数据交互
4. 新容器挂载上原有已经存在的数据卷，可以共享里面存在的数据

配置数据卷

docker run ... -v 宿主机目录（文件)：容器内目录（文件) ...

sudo docker run -id --name=c3 -v /home/zevin/docker_data:/root/docker_container redis

数据卷容器

多容器进行数据交互

1. 多个容器可以挂载到同一个数据卷上
2. 可以使用一个数据卷容器

数据卷容器就是一个容器，挂载到数据卷上，然后别的容器挂载到自己上，进行数据交互

相当于数据卷容器创建了宿主机目录的快捷方式，然后把快捷方式复制到了挂载的容器上，所以即使这个数据卷容器挂了也没有影响

本质就是 去中心化

同时，当容器需要挂载多个目录的时候，新容器可以照搬老容器的所有挂载，提高效率

配置数据卷容器

1. 启动c3数据卷容器，使用-v 参数设置数据卷

   sudo docker run -it --name=c3 -v /volume redis
   

2. 传建启动c2，c1容器，使用 --volumes-from 参数来继承数据卷容器

   sudo docker run -id --name=c1 --volumes-from c3 redis