宋寶華：Docker 最初的2小時(Docker從入門到入門)

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作者： 宋寶華

來源： 微信公眾號linux閱碼場(id: linuxdev)

最初的2小時，你會愛上Docker，對原理和使用流程有個最基本的理解，避免滿世界無頭蒼蠅式找資料，本人反對暴風驟雨式多管齊下狂轟濫炸的學習方式，提倡迭代學習法，就是先知道怎么玩，有個感性認識，再深入學習高級用法，深層原理，一輪輪迭代，堅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是虛擬出機器，讓每個實體看到一個單獨的機器；而Docker是虛擬出作業系統，實作應用之間的隔離，讓各個應用覺得自己有一個自己的作業系統，而且彼此之間隔離，假設沒有Docker，然后有行程1和行程2，它們的運行將類似下圖，行程1和行程2共享kernel，它們是同一OS下2個行程，因此必須擁有不同PID，但是又共享網卡，共享IP地址，看到一樣的根檔案系統（不chroot的情況下）等，可以用Linux IPC手段行程間通信，

有Docker的情況下，假設行程1和行程2運行于不同的容器，那么行程1和行程2都覺得自己和對方沒有半毛錢關系，都覺得自己擁有自己的根檔案系統，自己的網卡等，然后行程1和行程2的PID還可以一樣，比如假設2個都是100，但是，此100非彼100，

Virtualbox等虛擬機的思路則完全不一樣，如果行程1和行程2運行于不同的虛擬機，則作業系統都是雙份的，它們感覺自己在不同的虛擬電腦上面跑，

由于可見，Docker達到了類似虛擬機的效果，但是又沒有虛擬機的開銷，它虛擬的層次更加高，Docker不虛擬機器，僅僅虛擬應用的運行環境，

為什么Docker也可以“虛擬化”？

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

經過本人多年研究，虛擬化的技術分為2種，一種是虛擬一個世界，第二個是虛擬一個氛圍，

比如我們在現實生活里面是個屌絲，但是在虛擬人生的游戲里面，我們可以是王思聰++，集美貌智慧財富正義于一生，虛擬人生的游戲，構建一個整個的新世界，這個世界，人人有房住，天下沒有賊，那么這個就是硬體都變了，你的內核都變了，這個是Virtualbox，KVM這種虛擬出一個新世界的思路，

虛擬一個氛圍，是Docker的做法，例如貴公司的Linux部門以前只有3,4個工程師，然后有一個manager，后來有30個人了，你就可以分什么內核組、驅動組、應用組等更多的組，然后又多出幾個manager，這種組，類似于名稱空間，在每一個單獨名稱空間的manager，都覺得自己是個manager，于是他會爽那么一點點，

最開始是這樣的

后來是這樣的

如果這樣還不夠，還可以搞聲卡驅動組manager，網卡驅動組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，可以下載docker-toolbox一路安裝，安裝程序中如果提示什么錯，可以把360等類似軟體關閉，Windows安裝好Docker后，使用Docker Quickstart Terminal運行，

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

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

sudo usermod -aG docker $USER

為了裝逼需要，我們在docker hub網頁注冊一個用戶名，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

Docker中可能涉及到3個機器或者更多機器，一個運行docker命令的client， 一個包含images并以容器(container)形式運行image的主機，一個docker的images倉庫，client與docker host上面的docker daemon通信，當然docker client和host可以運行于一臺機器（我們做實驗的時候是一臺），默認的docker倉庫是Docker Hub，

一般的流程中,client發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container來跑這個image，

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

image到底是個什么鬼？

Docker鏡像是一個特殊的檔案系統，提供容器運行時所需的程式、庫、資源、配置等檔案外，還包含了一些為運行時準備的一些配置引數（如匿名卷、環境變數、用戶等），image為特定目的而生，比如弄了個nginx的image后，這個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，什么作業系統，只要支持docker，它把這個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（通常裝一個軟體弄依賴也能把你弄地煩躁死了），這樣看起來，Docker實在是居家旅行，殺人越貨之必備良器也！

鏡像構建時，會一層層疊加，前一層是后一層的基礎，

每一層構建完就不會再發生改變，后一層上的任何改變只發生在自己這一層，比如，洗掉前一層檔案的操作，實際不是真的洗掉前一層的檔案，而是僅在當前層標記為該檔案已洗掉，所以這個很類似git里面這一次提交相對于上一次提交的diff：

$git diff
 layout/book_index_template.html                    |    8 ++-
 text/05_Installing_Git/0_Source.markdown           |  14 ++++++
 text/05_Installing_Git/1_Linux.markdown            |  17 +++++++
 text/05_Installing_Git/2_Mac_104.markdown          |  11 +++++
 text/05_Installing_Git/3_Mac_105.markdown          |   8 ++++
 text/05_Installing_Git/4_Windows.markdown          |   7 +++
 .../1_Getting_a_Git_Repo.markdown                  |    7 +++-
 .../0_Comparing_Commits_Git_Diff.markdown        |   45 +++++++++++++++++++-
 .../0_Hosting_Git_gitweb_repoorcz_github.markdown |   4 +-
 9files changed, 115 insertions(+), 6 deletions(-)

一次完整的docker實作

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

一、client用pull命令從倉庫把image拉到docker host

docker pull的格式是：

docker pull[選項] [Docker Registry地址] <倉庫名>:<標簽名>

默認地址是 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，則默認為 library ，也就是官方鏡像，

下載 Ubuntu14.04的image（以Ubuntu為例）：

baohua@ubuntu:~$docker pull ubuntu:14.04
14.04:Pulling from library/ubuntu
c60055a51d74:Downloading [>                                                 ] 539.8 kB/65.69 MB
755da0cdb7d2:Download complete
969d017f67e6:Download complete
37c9a9113595:Download complete
a3d9f8479786:Download complete                                                                
…

運行docker images命令看看下載的images：

$docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu            ml 14.04              b969ab9f929b        4 weeksago         188 MB

二、在docker host上面運行Ubuntu 14.04于containers

我們現在運行Ubuntu14.04中的bash shell，因為docker運行image于容器時，需要指定主行程（本例的主行程為bash），

在終端1上面運行

docker run -it --rm ubuntu:14.04 bash

在終端2上面運行

docker run -it --rm ubuntu:14.04 bash

這樣我們就運行了ubuntu14.04這個image的2次實體（得到2個容器）, Linux下面的ps命令是看行程的，docker下面就是看image的實體容器了，

$ docker ps
CONTAINER ID       IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
e3a913872698       ubuntu:14.04       "bash"              11seconds ago      Up 10 seconds                           wizardly_elion
db1c25753e97       ubuntu:14.04       "bash"              21seconds ago      Up 21 seconds                           adori

image和container之間的關系類似程式與行程之間的關系，一個靜若處子，一個動如脫兔，比如程式QQ，運行一次就是1個QQ行程，再運行一個QQ就是第2個QQ行程，同樣道理，一個image也可以運行多份container，

三、構建自己的image

現在想在Ubuntu 14.04中增加vim和gcc，構建一個增量image，因為目前的Ubuntu image里面沒有這樣的命令：

root@e3a913872698:/# vim
bash: vim: command not found

于是在Ubuntu 14.04這個image基礎上面，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建一個Dockerfile檔案（該檔案用于描述image），以實作在現有的Ubuntu 14.04上面做增量的目的，

$ mkdir myubuntu
$ cd myubuntu/
$ touch Dockerfile

用vim編輯Dockerfile，添加如下內容：

# ubuntu 14.04 with vim and gcc
FROM ubuntu:14.04
MAINTAINER Barry Song<[email protected]>
RUN apt-get update && apt-getinstall –y vim gcc

RUN 指令的含義是在指定在源image內執行一條命令，本例更新APT 快取，并且安裝vim和 gcc以形成一個增量image，

下面build這個image：

$ docker build -t 21cnbao/myubuntu:14.04 .
time="2017-02-21T06:48:07+08:00"level=info msg="Unable to use system certificate pool: crypto/x509: systemroot pool is not available on Windows"
Sending build context to Docker daemon2.048 kB
Step 1/3 : FROM ubuntu:14.04
 ---> b969ab9f929b
Step 2/3 : MAINTAINER Barry Song<[email protected]>
 ---> Running in f1449746b58c
 ---> 5dacd7a6ee5d
Removing intermediate containerf1449746b58c
Step 3/3 : RUN apt-get update &&apt-get install vim gcc
 ---> Running in b1469caf3509
Ign http://archive.ubuntu.com trustyInRelease
Get:1 http://archive.ubuntu.comtrusty-updates InRelease [65.9 kB]
Get:2 http://archive.ubuntu.comtrusty-security InRelease [65.9 kB]
Get:3 http://archive.ubuntu.com trustyRelease.gpg [933 B]
Get:4 http://archive.ubuntu.com trustyRelease [58.5 kB]
Get:5 http://archive.ubuntu.comtrusty-updates/main Sources [485 kB]
…

下面運行21cnbao/myubuntu 14.04這個鏡像：

docker run -it --rm 21cnbao/myubuntu:14.04 bash

發現gcc和vim都有了：

$ docker run -it --rm 21cnbao/myubuntu:14.04 bash
root@f33ee07caf43:/#gcc
gcc: fatal error: no input files
compilation terminated.
root@f33ee07caf43:/#

四、通過docker push把image提交到倉庫

在docker hub上面創建一個倉庫myubuntu，該倉庫創建后，全名將為21cnbao/myubuntu，

下面push這個image到docker hub，之前我們需要登錄到docker hub：

$ docker login --username=21cnbao [email protected]
Flag--email has been deprecated, will be removed in 1.14.
Password:
Login Succeeded

下面開始push：

$ docker push 21cnbao/myubuntu
time="2017-02-21T07:17:59+08:00"level=info msg="Unable to use system certificate pool: crypto/x509: systemroot pool is not available on Windows"
The pushrefers to a repository [docker.io/21cnbao/myubuntu]
87157b68b121:Pushing [>                                                 ] 1.109 MB/134.7 MB
c9fc7024b484:Pushing [==================================================>] 3.072 kB
ca893d4b83a6:Pushing [==================================================>] 4.608 kB
153bd22a8e96:Pushing 7.168 kB
83b575865dd1:Pushing [==================================================>] 209.9 kB
918b1e79e358:Waiting
…

通過docker hub進哥的倉庫看一眼，發現大功告成了，

2小時結束，相信你已經愛上Docker，相愛容易相處難，痛苦才剛剛開始，人生若只如初見，何事秋風悲畫扇，等閑變卻故人心，卻道故人心易變，

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標籤：Linux

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