Docker系列之基本概念与安装 （一）

Docker系列之基本概念与安装 （一）

1 基本概念

Docker 包括三个基本概念

镜像（​​Image​​）容器（​​Container​​）仓库（​​Repository​​）

理解了这三个概念，就理解了 Docker 的整个生命周期。

2 Docker 镜像

我们都知道，操作系统分为内核和用户空间。对于 Linux 而言，内核启动后，会挂载 ​​root​​​ 文件系统为其提供用户空间支持。而 Docker 镜像（Image），就相当于是一个 ​​root​​​ 文件系统。比如官方镜像 ​​ubuntu:18.04​​​ 就包含了完整的一套 Ubuntu 18.04 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。

3 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。容器内的进程是运行在一个隔离的环境里，使用起来，就好像是在一个独立于宿主的系统下操作一样。这种特性使得容器封装的应用比直接在宿主运行更加安全。也因为这种隔离的特性，很多人初学 Docker 时常常会混淆容器和虚拟机。

前面讲过镜像使用的是分层存储，容器也是如此。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。

数据卷的生存周期独立于容器，容器消亡，数据卷不会消亡。因此，使用数据卷后，容器删除或者重新运行之后，数据却不会丢失。

4 Docker 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，我们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。

通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本。我们可以通过 ​​<仓库名>:<标签>​​​ 的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 ​​latest​​ 作为默认标签。

以 ​​Ubuntu 镜像​​​ 为例，​​ubuntu​​​ 是仓库的名字，其内包含有不同的版本标签，如，​​16.04​​​, ​​18.04​​​。我们可以通过 ​​ubuntu:16.04​​​，或者 ​​ubuntu:18.04​​​ 来具体指定所需哪个版本的镜像。如果忽略了标签，比如 ​​ubuntu​​​，那将视为 ​​ubuntu:latest​​。

仓库名经常以 两段式路径 形式出现，比如 ​​jwilder/nginx-proxy​​，前者往往意味着 Docker Registry 多用户环境下的用户名，后者则往往是对应的软件名。但这并非绝对，取决于所使用的具体 Docker Registry 的软件或服务。

4.1 Docker Registry 公开服务

Docker Registry 公开服务是开放给用户使用、允许用户管理镜像的 Registry 服务。一般这类公开服务允许用户免费上传、下载公开的镜像，并可能提供收费服务供用户管理私有镜像。

最常使用的 Registry 公开服务是官方的 ​​Docker Hub​​​，这也是默认的 Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像。除此以外，还有 ​​CoreOS​​​ 的 ​​Quay.io​​​，CoreOS 相关的镜像存储在这里；Google 的 ​​Google Container Registry​​​，​​Kubernetes​​ 的镜像使用的就是这个服务。

由于某些原因，在国内访问这些服务可能会比较慢。国内的一些云服务商提供了针对 Docker Hub 的镜像服务（​​Registry Mirror​​），这些镜像服务被称为加速器。常见的有 ​​阿里云加速器​​​、​​DaoCloud 加速器​​​ 等。使用加速器会直接从国内的地址下载 Docker Hub 的镜像，比直接从 Docker Hub 下载速度会提高很多。在 ​​安装 Docker​​ 一节中有详细的配置方法。

国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务。比如 ​​网易云镜像服务​​​、​​DaoCloud 镜像市场​​​、​​阿里云镜像库​​ 等。

4.2 私有 Docker Registry

除了使用公开服务外，用户还可以在本地搭建私有 Docker Registry。Docker 官方提供了 ​​Docker Registry​​​ 镜像，可以直接使用做为私有 Registry 服务。在 ​​私有仓库​​ 一节中，会有进一步的搭建私有 Registry 服务的讲解。

开源的 Docker Registry 镜像只提供了 ​​Docker Registry API​​​ 的服务端实现，足以支持 ​​docker​​​ 命令，不影响使用。但不包含图形界面，以及镜像维护、用户管理、访问控制等高级功能。在官方的商业化版本 ​​Docker Trusted Registry​​ 中，提供了这些高级功能。

5 安装

step 1: 安装必要的一些系统工具

$ sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2复制代码

Step 2: 添加软件源信息

$ sudo yum-config-manager --add-repo 3: 更新并安装 Docker-CE

sudo yum makecache fastsudo yum -y install docker-ce复制代码

Step 4: 开启Docker服务

$ sudo systemctl enable docker$ sudo systemctl start docker复制代码

Step 5: 安装校验

[root@dts-test ~]# docker versionClient: Docker Engine - Community Version: 19.03.2 API version: 1.40 Go version: go1.12.8 Git commit: 6a30dfc Built: Thu Aug 29 05:28:55 2019 OS/Arch: linux/amd64 Experimental: falseServer: Docker Engine - Community Engine: Version: 19.03.2 API version: 1.40 (minimum version 1.12) Go version: go1.12.8 Git commit: 6a30dfc Built: Thu Aug 29 05:27:34 2019 OS/Arch: linux/amd64 Experimental: false复制代码

配置加速器

针对Docker客户端版本大于 1.10.0 的用户

可以通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器

sudo mkdir -p /etc/dockersudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'{ "registry-mirrors": ["systemctl daemon-reloadsudo systemctl restart docker

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