Docker 教程

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本文将介绍 Docker 的基本原理和概念，以及 Docker 的安装和使用。

Docker 简介

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。
Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app），更重要的是容器性能开销极低。

Docker 架构

Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。
Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。

为什么要使用 Docker？

  • 更高效的利用系统资源

  • 更快速的启动时间

  • 一致的运行环境

  • 持续交付和部署

  • 更轻松的迁移

  • 更轻松的维护和扩展

Docker 与传统虚拟化的区别

  • 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的操作系统，而容器内的应用直接运行在宿主机的操作系统上。

  • 容器不需要进行硬件虚拟以及操作系统虚拟，因此容器的性能开销极小。

  • Docker 属于操作系统层面的虚拟化技术。

容器与虚拟机的区别

  • 容器是用户态的进程，而虚拟机是内核态的进程。

  • 容器是不需要虚拟出一套硬件，不需要进行硬件虚拟以及操作系统虚拟，因此容器的性能开销极小。

  • 容器是直接运行在宿主机的操作系统上，而虚拟机是运行在虚拟机监控器（VMM）上。

Docker 基本原理和概念

  • 镜像（Image）

  • 容器（Container）

  • 仓库（Repository）

Docker 安装

  • Docker 官网

  • Docker 官方文档

  • Docker Hub

注意：Docker for Windows 要求系统打开 Hyper-V，而 VMware Workstation 和 VirtualBox 等虚拟机软件也需要使用到虚拟化技术，因此这些软件不能在同一台机器上同时运行。详见链接：Windows 下 Docker 与 VMware 共存

这里我选择在 Windows 系统下安装 VMware Workstation 虚拟机，然后在虚拟机中安装 Ubuntu 系统，再在 Ubuntu 系统中安装 Docker。套娃了属于是

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Ubuntu 22.04.2 LTS
The latest LTS version of Ubuntu, for desktop PCs and laptops. LTS stands for long-term support — which means five years of free security and maintenance updates, guaranteed until April 2027.

Ubuntu 22.04 LTS release notes

Recommended system requirements:

2 GHz dual-core processor or better 
4 GB system memory 
25 GB of free hard drive space 
Internet access is helpful 
Either a DVD drive or a USB port for the installer media

容器化和 Dockerfile

容器化是指将应用程序及其依赖，打包成一个镜像，运行时再通过这个镜像来创建容器，这样就实现了应用程序的容器化。

Dockerfile 是一个文本文件，用来配置镜像，Docker 根据 Dockerfile 的配置信息来构建镜像。

  1. 编写 Dockerfile 文件

  2. 执行 docker build 命令来构建镜像

  3. 执行 docker run 命令来创建并启动容器

实践

  1. 创建项目目录 HelloDocker

  2. 在项目目录下创建 index.js 文件

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conslone.log('Hello Docker!');

  1. 使用命令 node index.js 来运行 index.js 文件，输出 Hello Docker!。

  2. 在项目目录下创建 Dockerfile 文件

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FROM node:14.17.0-alpine3.13
COPY index.js /app/index.js
WORKDIR /app
CMD node index.js

  1. 使用命令 docker build -t hello-docker . 来构建镜像

  2. 使用命令 docker image ls 来查看镜像列表

  3. 使用命令 docker run hello-docker 来创建并启动容器

  4. (可选) 使用命令 docker ps -a 来查看容器列表

  5. (可选) 使用命令 docker rm -f <container-id> 来删除容器

  6. (可选) 使用命令 docker rmi <image-id> 来删除镜像

  7. (可选) 上传镜像到 Docker Hub

  8. (可选) 在线运行镜像，使用 Docker Playground

DockerCompose

DockerCompose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务，然后使用一个命令，即可从 YML 文件配置中创建并启动所有服务。
Compose 可以在所有环境中工作：生产、阶段、开发、测试等。

docker-compose.yml 文件示例：

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version: "3.9"
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
    volumes:
      - .:/code
      - logvolume01:/var/log
    links:
      - redis
  redis:
    image: redis

Compose 有两个重要的概念：

  • 服务 (service)：一个应用的容器，实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。

  • 项目 (project)：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 docker-compose.yml 文件中定义。

Compose 的常用命令：

  • docker-compose up：创建并启动所有容器。

  • docker-compose up -d：创建并启动所有容器，后台运行。

  • docker-compose up --build：创建并启动所有容器，强制重新构建镜像。

  • docker-compose up -d --build：创建并启动所有容器，后台运行，强制重新构建镜像。

  • docker-compose ps：查看项目中的容器。

  • docker-compose logs：查看容器日志。

  • docker-compose logs -f：查看容器日志，实时输出。

参考链接：

  • Docker Compose

  • docker compose 配置文件 .yml 全面指南