什么是docker Docker入门教程第一篇

Docker是个新生的事物，概念类似虚拟化。网上关于Docker入门的东西已经很多了。不过本文探讨了Docker的特点、特性、原理，还介绍了具有中国特色的安装测试过程，另外还谈到了Docker的社区生态和Dockerfile，并使用Dockerfile构建一个nginx环境。

缘起

在几个月前听说Docker，但是一直没有时间去研究，前一段时间趁着azure免费试用，赶紧实验一下，但是卡在了ubuntu基础镜像的下载上(由于国内网络的特殊原因)，所以也就搁浅了，这里把经验和体会分享一下。

Docker简介

我觉得简单来说，Docker就是一个应用程序执行容器，类似虚拟机的概念。但是与虚拟化技术的不同点在于下面几点：

1.虚拟化技术依赖物理CPU和内存，是硬件级别的；而docker构建在操作系统上，利用操作系统的containerization技术，所以docker甚至可以在虚拟机上运行。
2.虚拟化系统一般都是指操作系统镜像，比较复杂，称为“系统”；而docker开源而且轻量，称为“容器”，单个容器适合部署少量应用，比如部署一个redis、一个memcached。
3.传统的虚拟化技术使用快照来保存状态；而docker在保存状态上不仅更为轻便和低成本，而且引入了类似源代码管理机制，将容器的快照历史版本一一记录，切换成本很低。
4.传统的虚拟化技术在构建系统的时候较为复杂，需要大量的人力；而docker可以通过Dockfile来构建整个容器，重启和构建速度很快。更重要的是Dockfile可以手动编写，这样应用程序开发人员可以通过发布Dockfile来指导系统环境和依赖，这样对于持续交付十分有利。
5.Dockerfile可以基于已经构建好的容器镜像，创建新容器。Dockerfile可以通过社区分享和下载，有利于该技术的推广。

Docker的主要特性如下（摘自Docker：具备一致性的自动化软件部署)：

文件系统隔离：每个进程容器运行在完全独立的根文件系统里。
资源隔离：可以使用cgroup为每个进程容器分配不同的系统资源，例如CPU和内存。
网络隔离：每个进程容器运行在自己的网络命名空间里，拥有自己的虚拟接口和IP地址。
写时复制：采用写时复制方式创建根文件系统，这让部署变得极其快捷，并且节省内存和硬盘空间。
日志记录：Docker将会收集和记录每个进程容器的标准流（stdout/stderr/stdin），用于实时检索或批量检索。
变更管理：容器文件系统的变更可以提交到新的映像中，并可重复使用以创建更多的容器。无需使用模板或手动配置。
交互式Shell：Docker可以分配一个虚拟终端并关联到任何容器的标准输入上，例如运行一个一次性交互shell。
目前Docker正处在开发阶段，官方不建议用于生产环境。另外，Docker是基于Ubuntu开发的，所以官方推荐将其安装在Ubuntu的操作系统上，目前只能安装在linux系统上。

Docker的使用入门

Docker官方的安装指导挺详细的。但是由于国内的特殊情况，我这里基于这个安装指导，给出适用于国内开发者的入门过程。基于Ubuntu Precise 12.04 (LTS) (64-bit)，推荐这个版本，其他版本参考官方安装手册。

1、Docker的安装
首先，Docker官方声称最好是运行在Linux内核3.8以上，所以要先进行内核升级

添加Docker仓库的key：

添加镜像，这里直接用俄罗斯的Yandex

安装Docker

sudo apt-get install lxc-docker

一般上面的步骤不会有任何问题。

2、Docker镜像下载

Docker运行至少需要一个ubuntu的基础镜像，这个镜像会在你初次尝试执行时自动下载，不过从国内直接用基本上就别想了，需要使用代理。这里用Docker中文社区提供的代理。出处1,出处2。

修改/etc/default/docker文件，取消注释http_proxy的部分：

# If you need Docker to use an HTTP proxy, it can also be specified here.
export http_proxy=http://192.241.209.203:8384/ 
经过笔者测试，上面这个代理也不是很稳定，可能用的人比较多吧。

可用的代理地址（持续关注中）

http://192.241.209.203:8384

然后，你就可以执行下面的命令，测试执行了，由于代理不是很稳定，可能需要多尝试几次(淡定)：

sudo docker run -i -t ubuntu /bin/bash

下面这个截图是我成功pull完成，并测试hello world成功(大概尝试了3-4次)：

Docker的社区和生态

仓库和镜像

评估一项开源技术很大程度上需要关注它的社区和生态。Docker的生态是通过推送和拉取特定的“镜像(image)包”来展开的。你可以从docker index上搜索需要的镜像。也可以通过下面的命令搜索：

sudo docker search

镜像可以看作是包含有某些软件的容器系统，比如ubuntu就是一个官方的基础镜像，很多镜像都是基于这个镜像“衍生”，该镜像包含基本的ubuntu系统。再比如，hipache是一个官方的镜像容器，运行后可以支持http和websocket的代理服务，而这个镜像本身又基于ubuntu。

通过pull来拉取镜像，将镜像下载到本地，比如

sudo docker pull hipache

通过images查看现在有哪些镜像：

上面的都是镜像，都从属于ubuntu仓库（一般仓库名应该是username/repository格式，如果是直接以repository作为仓库名的，是指官方发布的仓库）。我们拉取ubuntu的时候，实际上是把仓库里的镜像都拉下来了。每个镜像都有一个唯一的IMAGE ID，和一个易于记忆的TAG，可以通过IMAGE ID的前几位或者repository:TAG来标识一个镜像。

Dockerfile和通过Dockerfile来构建Nginx容器
除了pull，镜像也可以通过"编译"得到，这里的"编译"是指一种构建行为，通过手动编写或者从github获取Dockerfile来构建一个镜像。可以把Dockerfile看成是一个脚本，这个脚本会在容器每次启动时执行。一般在Dockerfile里面需要编写基础软件的安装脚本和配置脚本。下面这个Dockerfile是个例子：

FROM指令表示这次构建需要基于ubuntu仓库的12.10这个TAG的镜像，如果本地不存在这个镜像的话，会自动下载镜像。镜像实际上就是编译好的结果。向上面这个Dockerfile，在原始ubuntu的基础上安装了很多常用的软件。

docker官方有Dockerfile的教程:https://www.docker.com/what-docker

实践

首先确保你已经完成上面的安装步骤，并拉取到基础镜像ubuntu:12.10。

现在我们用上面的Dockerfile来构建这个仓库(上面的Dockerfile实际上是github dockerfile项目的基本仓库dockerfile/ubuntu，所下面的命令直接从github下载Dockerfile来构建)

下面是最后构建成功时的输出：

此时会多出一个仓库：

现在我们可以来构建dockerfile/nginx了(当然，从一开始你就可以直接pull这个镜像)

sudo docker build -t="dockerfile/nginx" github.com/dockerfile/nginx

完成后，会看到编译好的镜像：

现在是时候看到真正的效果了！用下面这个命令运行容器：

sudo docker run -d -p 80:80 dockerfile/nginx

这个命令会以daemon的方式运行容器，通过下面命令查看正在运行的容器：

访问你主机的80端口，可以看到nginx的欢迎页面了！这时，我们来看看本机的进程sudo ps -ef：

似乎有些接近事物的本质了！nginx的进程实际上是在本机上的，这意味着，容器中程序的执行仍然是使用本机操作系统的，容器并不自己构建操作系统，而是以某种隔离的方式依赖本机操作系统工作。这就是Docker和虚拟机的本质区别。

你可以像下面这样，将本机的目录映射给这个"nginx容器"。<sites-enabled-dir>目录下应该有nginx的配置文件片段

PS：这步笔者没有成功，日志路径是可以map的，但是sites-enable-dir中的配置始终不行。继续诊断中。
镜像的共享与Dockfile的分发
可以共享你的镜像和用来构建的Dockfile分享给社区：

Docker index是官方的镜像目录，可以从里面得到大量的预编译好的镜像
Dockerfile Project一个托管Dockerfile的仓库集合

原理
总的来说Docker的核心技术如下：

命名空间
AUFS(advanced multi layered unification filesystem)
cgroup

由于本人才疏学浅，有兴趣的朋友可以扩展阅读一下，一定会对Docker有更深刻的认识的。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。