Docker最初的2小時(shí) 從入門到入門

最初的2小時(shí)，你會(huì)愛上Docker，對原理和使用流程有個(gè)最基本的理解，避免滿世界無頭蒼蠅式找資料。本人反對暴風(fēng)驟雨式多管齊下狂轟濫炸的學(xué)習(xí)方式，提倡迭代學(xué)習(xí)法，就是先知道怎么玩，有個(gè)感性認(rèn)識(shí)，再深入學(xué)習(xí)高級(jí)用法，深層原理，一輪輪迭代。堅(jiān)決反對一上來就搞幾百頁厚的東西把人腦子弄亂。

Docker是什么？

KVM, Virtualbox, Vmware是虛擬出機(jī)器，讓每個(gè)實(shí)例看到一個(gè)單獨(dú)的機(jī)器；而Docker是虛擬出操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間的隔離，讓各個(gè)應(yīng)用覺得自己有一個(gè)自己的操作系統(tǒng)，而且彼此之間隔離。假設(shè)沒有Docker，然后有進(jìn)程1和進(jìn)程2，它們的運(yùn)行將類似下圖，進(jìn)程1和進(jìn)程2共享kernel，它們是同一OS下2個(gè)進(jìn)程，因此必須擁有不同PID，但是又共享網(wǎng)卡，共享IP地址，看到一樣的根文件系統(tǒng)（不chroot的情況下）等，可以用LinuxIPC手段進(jìn)程間通信。

有Docker的情況下，假設(shè)進(jìn)程1和進(jìn)程2運(yùn)行于不同的容器，那么進(jìn)程1和進(jìn)程2都覺得自己和對方?jīng)]有半毛錢關(guān)系，都覺得自己擁有自己的根文件系統(tǒng)，自己的網(wǎng)卡等，然后進(jìn)程1和進(jìn)程2的PID還可以一樣，比如假設(shè)2個(gè)都是100。但是，此100非彼100。

Virtualbox等虛擬機(jī)的思路則完全不一樣，如果進(jìn)程1和進(jìn)程2運(yùn)行于不同的虛擬機(jī)，則操作系統(tǒng)都是雙份的，它們感覺自己在不同的虛擬電腦上面跑。

由于可見，Docker達(dá)到了類似虛擬機(jī)的效果，但是又沒有虛擬機(jī)的開銷，它虛擬的層次更加高。Docker不虛擬機(jī)器，僅僅虛擬應(yīng)用的運(yùn)行環(huán)境。

為什么Docker也可以“虛擬化”？

虛擬化，本質(zhì)上一種虛幻，給你一種幻覺，讓你覺得擁有的很多甚至擁有全世界，哪怕你實(shí)際是一只螻蟻。

經(jīng)過本人多年研究，虛擬化的技術(shù)分為2種，一種是虛擬一個(gè)世界，第二個(gè)是虛擬一個(gè)氛圍。

比如我們在現(xiàn)實(shí)生活里面是個(gè)屌絲，但是在虛擬人生的游戲里面，我們可以是王思聰++，集美貌智慧財(cái)富正義于一生。虛擬人生的游戲，構(gòu)建一個(gè)整個(gè)的新世界，這個(gè)世界，人人有房住，天下沒有賊。那么這個(gè)就是硬件都變了，你的內(nèi)核都變了。這個(gè)是Virtualbox，KVM這種虛擬出一個(gè)新世界的思路。

虛擬一個(gè)氛圍，是Docker的做法。例如貴公司的Linux部門以前只有3,4個(gè)工程師，然后有一個(gè)manager，后來有30個(gè)人了，你就可以分什么內(nèi)核組、驅(qū)動(dòng)組、應(yīng)用組等更多的組，然后又多出幾個(gè)manager。這種組，類似于名稱空間，在每一個(gè)單獨(dú)名稱空間的manager，都覺得自己是個(gè)manager，于是他會(huì)爽那么一點(diǎn)點(diǎn)。

最開始是這樣的：

后來是這樣的：

如果這樣還不夠，還可以搞聲卡驅(qū)動(dòng)組manager，網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)組manager，反正可以不停地搞。大家在各自的Container里面占山為王。

Docker就是這樣的名稱空間讓各自在同樣的Linux平臺(tái)上面各自暗爽，裝到你自己的容器里面爽。

安裝Docker

如果是Windows主機(jī)，可以下載docker-toolbox一路安裝，安裝過程中如果提示什么錯(cuò)，可以把360等類似軟件關(guān)閉。Windows安裝好Docker后，使用Docker Quickstart Terminal運(yùn)行。

如果是Ubuntu，可以按照https://docs.docker.com/engine/installation/linux/ubuntu/網(wǎng)頁進(jìn)行安裝。最簡單的Ubuntu 16.04就是命令：sudo apt-get update&& apt-get install docker。

Ubuntu安裝Docker后，可以把當(dāng)前用戶加到Docker用戶組以便當(dāng)前用戶也有權(quán)限操作Docker client和host之間的通信socket(之后請重啟Docker相關(guān)服務(wù))：

為了裝逼需要，我們在Docker Hub網(wǎng)頁注冊一個(gè)用戶名，我注冊的用戶名是21cnbao。這樣以后，就可以自己提交自己的image了。

Docker的架構(gòu)

Docker中可能涉及到3個(gè)機(jī)器或者更多機(jī)器，一個(gè)運(yùn)行Docker命令的client， 一個(gè)包含images并以容器(container)形式運(yùn)行image的主機(jī)，一個(gè)Docker的images倉庫。client與Docker host上面的Docker daemon通信。當(dāng)然Docker client和host可以運(yùn)行于一臺(tái)機(jī)器（我們做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候是一臺(tái)），默認(rèn)的Docker倉庫是Docker Hub。

一般的流程中,client發(fā)pull命令從倉庫把image拉到Docker host，然后通過run命令指揮image到host上面弄一個(gè)container來跑這個(gè)image。

當(dāng)然也可以是相反的流程，client 通過build命令在host上面創(chuàng)建一個(gè)自己的image，然后通過push命令把image推到倉庫。之后這個(gè)image可以被別的人或者自己pull。

image到底是個(gè)什么鬼？

Docker鏡像是一個(gè)特殊的文件系統(tǒng)，提供容器運(yùn)行時(shí)所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些為運(yùn)行時(shí)準(zhǔn)備的一些配置參數(shù)（如匿名卷、環(huán)境變量、用戶等）。image為特定目的而生，比如弄了個(gè)nginx的image后，這個(gè)image就把nginx的東西包羅萬象了，無論是張三、王五、六麻子還是七癩子，無論它是什么電腦，什么操作系統(tǒng)，只要支持Docker，它把這個(gè)nginx的image下載下來后，拿Docker run命令就可以弄容器跑nginx了。這樣，用戶就不用裝nginx以及它依賴的一切包了（通常裝一個(gè)軟件弄依賴也能把你弄地?zé)┰晁懒耍?。這樣看起來，Docker實(shí)在是居家旅行，殺人越貨之必備良器也！

鏡像構(gòu)建時(shí)，會(huì)一層層疊加，前一層是后一層的基礎(chǔ)。

每一層構(gòu)建完就不會(huì)再發(fā)生改變，后一層上的任何改變只發(fā)生在自己這一層。比如，刪除前一層文件的操作，實(shí)際不是真的刪除前一層的文件，而是僅在當(dāng)前層標(biāo)記為該文件已刪除。所以這個(gè)很類似Git里面這一次提交相對于上一次提交的diff：

這些疊加的最后一層就是container，所以你在container里面改了文件，其實(shí)不會(huì)進(jìn)image。

一次完整的Docker實(shí)作

說了那么多后，我們必須親自動(dòng)手玩了。下面把pull，run，build，push都玩一次，破除神秘感。一個(gè)典型的運(yùn)行流程如下：

1. client用pull命令從倉庫把image拉到Docker host

docker pull的格式是：

docker pull[選項(xiàng)] [Docker Registry地址] <倉庫名>:<標(biāo)簽名>

默認(rèn)地址是 DockerHub。 倉庫名：這里的倉庫名是兩段式名稱，既 / ，“/”前面一般是用戶名。對于 Docker Hub，如果不給出用戶名，則默認(rèn)為 library ，也就是官方鏡像。

下載 Ubuntu14.04的image（以Ubuntu為例）：

運(yùn)行docker images命令看看下載的images：

2. 在Docker host上面運(yùn)行Ubuntu 14.04于containers

我們現(xiàn)在運(yùn)行Ubuntu14.04中的bash shell，因?yàn)镈ocker運(yùn)行image于容器時(shí)，需要指定主進(jìn)程（本例的主進(jìn)程為bash）。

在終端1上面運(yùn)行

在終端2上面運(yùn)行

這樣我們就運(yùn)行了Ubuntu14.04這個(gè)image的2次實(shí)例（得到2個(gè)容器）, Linux下面的ps命令是看進(jìn)程的，Docker下面就是看image的實(shí)例容器了。

image和container之間的關(guān)系類似程序與進(jìn)程之間的關(guān)系，一個(gè)靜若處子，一個(gè)動(dòng)如脫兔。比如程序QQ，運(yùn)行一次就是1個(gè)QQ進(jìn)程，再運(yùn)行一個(gè)QQ就是第2個(gè)QQ進(jìn)程。同樣道理，一個(gè)image也可以運(yùn)行多份container。

3. 構(gòu)建自己的image

現(xiàn)在想在Ubuntu 14.04中增加vim和gcc，構(gòu)建一個(gè)增量image，因?yàn)槟壳暗腢buntu image里面沒有這樣的命令：

于是在Ubuntu 14.04這個(gè)image基礎(chǔ)上面，疊加一層，然后把它提交到Docker hub的21cnbao的倉庫。

我們需要在客戶端電腦上面創(chuàng)建一個(gè)Dockerfile文件（該文件用于描述image），以實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有的Ubuntu 14.04上面做增量的目的。

用vim編輯Dockerfile，添加如下內(nèi)容：

RUN 指令的含義是在指定在源image內(nèi)執(zhí)行一條命令，本例更新APT 緩存，并且安裝vim和 gcc以形成一個(gè)增量image。

下面build這個(gè)image：

下面運(yùn)行21cnbao/myubuntu 14.04這個(gè)鏡像：

??

發(fā)現(xiàn)gcc和vim都有了：

4. 通過docker push把image提交到倉庫

在Docker hub上面創(chuàng)建一個(gè)倉庫myubuntu，該倉庫創(chuàng)建后，全名將為21cnbao/myubuntu。

下面push這個(gè)image到Docker Hub，之前我們需要登錄到Docker Hub：

下面開始push：

通過Docker Hub進(jìn)哥的倉庫看一眼，發(fā)現(xiàn)大功告成了。

2小時(shí)結(jié)束，相信你已經(jīng)愛上Docker。相愛容易相處難，痛苦才剛剛開始。人生若只如初見，何事秋風(fēng)悲畫扇。等閑變卻故人心，卻道故人心易變。