docker技术入门与实战读书笔记(一)

docker技术入门与实战读书笔记(一)

声明:以下内容很多摘自<

1. docker简介

1.1 什么是docker

docker基于Linux内核的cgroup,namespace及AUFS类的Union FS 等技术,对进程进行封装隔离,属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程,因此也称其为容器。Docker在容器的基础上,进行了进一步的封装,从文件系统、网络互联到进程隔离等等,极大的简化了容器的创建和维护。使得Docker技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。
传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后,在其上运行一个完整操作系统,在该系统上再运行所需应用进程;而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核,容器内没有自己的内核,而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。

1.2 为什么使用docker

更高效
由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销,Docker 对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度,都要比传统虚拟机技术更高效。
更快速
Docker由于直接运行于宿主内核,无需启动完整的操作系统,因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。

与传统虚拟机对比如下:

2. 基本概念

2.1 docker镜像

Docker镜像(Image),就相当于是一个root文件系统。比如ubuntu:16.04就包含了完整的一套Ubuntu16.04最小系统的root文件系统。

Docker镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外,还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。

镜像并非是像一个ISO那样的打包文件,镜像只是一个虚拟的概念,其实际体现并非由一个文件组成,由多层文件系统联合组成。

镜像构建时,会一层层构建,前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变,后一层上的任何改变只发生在自己这一层。因此,在构建镜像的时候,需要额外小心,每一层尽量只包含该层需要添加的东西.

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2.2 docker容器

镜像(Image)和容器(Container)的关系,就像是面向对象程序设计中的类和实例一样,镜像是静态的定义,容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。

容器的实质是进程,但与直接在宿主执行的进程不同,容器进程运行于属于自己的独立的命名空间。因此容器可以拥有自己的root文件系统、自己的网络配置、自己的进程空间,甚至自己的用户ID空间。

每一个容器运行时,是以镜像为基础层,在其上创建一个当前容器的存储层,我们可以称这个为容器运行时读写而准备的存储层为容器存储层。

容器存储层的生存周期和容器一样,容器消亡时,容器存储层也随之消亡。因此,任何保存于容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。

按照Docker最佳实践的要求,容器不应该向其存储层内写入任何数据,容器存储层要保持无状态化。所有的文件写入操作,都应该使用数据卷(Volume)、或者绑定宿主目录,在这些位置的读写会跳过容器存储层,直接对宿主(或网络存储)发生读写,其性能和稳定性更高。

2.3 仓库

镜像构建完成后,可以很容易的在当前宿主机上运行,但是,如果需要在其它服务器上使用这个镜像,就需要一个集中的存储、分发镜像的服务,Docker Registry就是这样的服务。
一个Docker Registry中可以包含多个仓库(Repository);每个仓库可以包含多个标签(Tag);每个标签对应一个镜像。

3. 镜像的简单使用

3.1 使用帮助

安装docker之后,可以使用docker命令进行操作,如果不了解如何使用,可以用

docker --help

结果如下所示:

3.2 获取镜像

Docker Hub上有大量的高质量的镜像可以用,可以获取这些镜像来使用。其命令为docker pull
输入如下命令:

docker pull ubuntu:16.04

可以看到输出如下信息:

3.3 列出镜像

要想列出本地的镜像,可以使用docker image ls命令。

docker image ls

输出信息如下:

列表包含了仓库名,标签,镜像,ID,创建时间,以及所占用的空间。其中仓库名、标签在之前的基础概念章节已经介绍过了。镜像ID则是镜像的唯一标识,一个镜像可以对应多个标签。

另外一个需要注意的问题是,docker image ls列表中的镜像体积总和并非是所有镜像实际硬盘消耗。由于 Docker镜像是多层存储结构,并且可以继承、复用,因此不同镜像可能会因为使用相同的基础镜像,从而拥有共同的层。由于Docker使用Union FS,相同的层只需要保存一份即可,因此实际镜像硬盘占用空间很可能要比这个列表镜像大小的总和要小的多。

可以通过以下命令来便捷的查看镜像、容器、数据卷所占用的空间。

docker system df

输出结果如下:

3.4 运行容器

有了镜像后,我们就能够以这个镜像为基础启动并运行一个容器。

docker run -it --rm ubuntu:16.04 /bin/bash

运行结果如下:

如上所示,就可以在容器中进行相关操作了.