Docker概述
Docker是什么
- Docker是一个开源的应用容器引擎,基于go语言开发并遵守了apache2.0协议开源
- Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具
- 是一种轻量级的“虚拟机”
- Docker的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器
Docker的Logo设计为蓝色鲸鱼,拖着许多集装箱。 鲸鱼可看作为宿主机,集装箱可理解为相互隔离的容器,每个集装箱中都包含自己的应用程序。
Docker设计宗旨:即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理,达到应用组件级别的一次封装、到处运行的目的。这里的组件,既可以是一个应用,也可以是一套服务,甚至是一个完整的操作系统。
Docker的特点
容器化越来越受欢迎,因为容器是:
- 灵活:即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
- 轻量级:容器利用并共享主机内核。
- 可互换:可以即时部署更新和升级。
- 便携式:可以在本地构建,部署到云,并在任何地方运行。
- 可扩展:可以增加并自动分发容器副本。
- 可堆叠:可以垂直和即时堆叠服务。
容器和虚拟机区别
容器是在linux上本机运行,并与其他容器共享主机的内核,它运行的是一个独立的进程,不占用其他任何可执行文件的内存,非常轻量。
虚拟机运行的是一个完整的操作系统,每个虚拟机使用独立的内核,通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问,相比之下需要的资源更多。
| docker容器 | 虚拟机 |
|---|---|
| 共享宿主机内核 | 拥有独立的操作系统内核 |
| 启动速度快,秒级 | 分钟级 |
| 性能接近原生,几乎无损耗 | 通过hypervisor对主机进行虚拟访问,会多占用一些资源,性能弱于容器,最多损耗50% |
| 单机容量成百上千个 | 几十个 |
| namespace资源隔离,cgroup资源限制 | 完全隔离 |
| 使用的工具 | |
|---|---|
| 物理机 | 裸金属 |
| 虚拟机 | VWMware Workstation(个人级)、 VMware Sphere+ESXI(企业级)、KVWM(基于linux内核)、openstack(基于KVM)、公有/专有/混合云 |
| 容器 | docker、podman、 rocket、 containerd |
| 容器编排 | K8S、docker、 swarm |
容器和虚拟机区别
| docker容器 | 虚拟机 |
|---|---|
| 共享宿主机内核 | 拥有独立的操作系统内核 |
| 启动速度快,秒级 | 分钟级 |
| 性能接近原生,几乎无损耗 | 通过hypervisor对主机进行虚拟访问,会多占用一些资源,性能弱于容器,最多损耗50% |
| 单机容量成百上千个 | 几十个 |
| namespace资源隔离,cgroup资源限制 | 完全隔离 |
namespace的六项隔离
| namespace | 系统调用参数 | 隔离内容 |
|---|---|---|
| UTS | CLONE_NEWUTS | 主机名和域名 |
| IPC | CLONE_NEWWIPS | 信号量,消息队列和共享内存 |
| PID | CLONE_NEWPID | 进程编号 |
| NETWORK | CLONE_NEWNET | 网络设备,网络栈,端口等 |
| MOUNT | CLONE_NEWNS | 挂载点(文件系统) |
| USER | CLONE_NEWUSER | 用户和用户组(3.8以后的内核才支持) |
Docker核心概念
-
镜像:创建容器的基础,就是一个可执行的压缩包,是一个只读模板,包含运行应用程序所需要的所有资源
-
容器:基于镜像创建的运行实例。容器间相互隔离的
-
仓库:用于集中存放镜像的地方,可分为公有仓库和私钥仓库
容器在内核中支持2种重要技术
docker本质就是宿主机的一个进程,docker是通过namespace实现资源隔离,通过cgroup实现资源限制(容器能够使用的资源的上限) ,通过写时复制技术(copy-on-write)实现了高效的文件操作(类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g,只有当需要修改时才复制一份数据)。
namespace的六项隔离
| namespace | 系统调用参数 | 隔离内容 |
|---|---|---|
| UTS | CLONE_NEWUTS | 主机名和域名 |
| IPC | CLONE_NEWWIPS | 信号量,消息队列和共享内存 |
| PID | CLONE_NEWPID | 进程编号 |
| NETWORK | CLONE_NEWNET | 网络设备,网络栈,端口等 |
| MOUNT | CLONE_NEWNS | 挂载点(文件系统) |
| USER | CLONE_NEWUSER | 用户和用户组(3.8以后的内核才支持) |
Docker核心概念
镜像
- Docker的镜像是创建容器的基础,类似虚拟机的快照,可以理解为一个面向 Docker 容器引擎的只读模板。
- 通过镜像启动一个容器,一个镜像是一个可执行的包,其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码,运行时间,库、环境变量、和配置文件。
容器
- Docker的容器是从镜像创建的运行实例,它可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离、互不可见,以保证平台的安全性。
- 可以把容器看做是要给简易版的linux环境(包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。
仓库
- Docker仓库是用来集中保存镜像的地方,当创建了自己的镜像之后,可以使用push命令将它上传到公有仓库(Public)或者私有仓库(Private)。当下次要在另外一台机器上使用这个镜像时,只需从仓库获取。
Docker 的镜像、容器、日志等内容全部都默认存储在 /var/lib/docker 目录下。
安装 Docker
目前 Docker 只能支持 64 位系统。
(记得关闭防火墙和selinux)
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
#安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-utils:提供了 yum-config-manager 工具。
device mapper: 是Linux内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制,它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构。
device mapper存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。
#设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
#安装 Docker-CE并设置为开机自动启动
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
systemctl start docker.service ##启动Docker
systemctl enable docker.service ##设置开机自启
安装好的Docker系统有两个程序,Docker服务端和Docker客户端。其中Docker服务端是一个服务进程,负责管理所有容器。 Docker客户端则扮演着Docker服务端的远程控制器,可以用来控制Docker的服务端进程。大部分情况下Docker服务端和客户端运行在一台机器上。
#查看 docker 版本信息
docker version
#docker 信息查看
docker info
Client:
Context: default
Debug Mode: false
Plugins:
app: Docker App (Docker Inc., v0.9.1-beta3)
buildx: Build with BuildKit (Docker Inc., v0.5.1-docker)
Server:
Containers: 0 # 容器数量
Running: 0
Paused: 0
Stopped: 0
Images: 1 # 镜像数量
Server Version: 20.10.3 # server 版本
Storage Driver: overlay2 # docker 使用的是 overlay2 文件驱动
Backing Filesystem: xfs # 宿主机上的底层文件系统
Supports d_type: true
Native Overlay Diff: true
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs # Cgroups 驱动
Cgroup Version: 1
Plugins:
Volume: local
Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
Swarm: inactive
Runtimes: io.containerd.runtime.v1.linux runc io.containerd.runc.v2
Default Runtime: runc
Init Binary: docker-init
containerd version: 269548fa27e0089a8b8278fc4fc781d7f65a939b
runc version: ff819c7e9184c13b7c2607fe6c30ae19403a7aff
init version: de40ad0
Security Options:
seccomp
Profile: default
Kernel Version: 3.10.0-693.el7.x86_64 # 宿主机的相关信息
Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 1
Total Memory: 976.3MiB
Name: localhost.localdomain
ID: Y4ES:FTH2:ZJL7:MRVE:RJVB:WJIB:S7BV:C5IZ:LMBR:E4G5:QWSM:SNDT
Docker Root Dir: /var/lib/docker # docker 数据存储目录
Debug Mode: false
Registry: https://index.docker.io/v1/ # registry 地址
Labels:
Experimental: false
Insecure Registries:
127.0.0.0/8
Registry Mirrors: # 加速站点
https://6ijb8ubo.mirror.aliyuncs.com/
Live Restore Enabled: false