Docker最初的2小時 從入門到入門

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，讓每個實例看到一個單獨的機器；而Docker是虛擬出操作系統(tǒng)，實現(xiàn)應用之間的隔離，讓各個應用覺得自己有一個自己的操作系統(tǒng)，而且彼此之間隔離。假設沒有Docker，然后有進程1和進程2，它們的運行將類似下圖，進程1和進程2共享kernel，它們是同一OS下2個進程，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手段進程間通信。

有Docker的情況下，假設進程1和進程2運行于不同的容器，那么進程1和進程2都覺得自己和對方?jīng)]有半毛錢關系，都覺得自己擁有自己的根文件系統(tǒng)，自己的網(wǎng)卡等，然后進程1和進程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，如果進程1和進程2運行于不同的虛擬機，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(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，哪怕你實際是一只螻蟻。

經(jīng)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(xiàn)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。那么這個就是硬件都變了，你的內(nèi)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(nèi)核組、驅(qū)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(qū)動組manager，網(wǎng)卡驅(qū)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，安裝過程中如果提示什么錯，可以把360等類似軟件關閉。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(wǎng)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)：

為了裝逼需要，我們在Docker Hub網(wǎng)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(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(chuàng)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鏡像是一個特殊的文件系統(tǒng)，提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些為運行時準備的一些配置參數(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，什么操作系統(tǒng)，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（通常裝一個軟件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(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，實際不是真的刪除前一層的文件，而是僅在當前層標記為該文件已刪除。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：

這些疊加的最后一層就是container，所以你在container里面改了文件，其實不會進image。

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：

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] [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）：

運行docker images命令看看下載的images：

2. 在Docker host上面運行Ubuntu 14.04于containers

我們現(xiàn)在運行Ubuntu14.04中的bash shell，因為Docker運行image于容器時，需要指定主進程（本例的主進程為bash）。

在終端1上面運行

在終端2上面運行

這樣我們就運行了Ubuntu14.04這個image的2次實例（得到2個容器）, Linux下面的ps命令是看進程的，Docker下面就是看image的實例容器了。

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

3. 構建自己的image

現(xiàn)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：

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(chuàng)建一個Dockerfile文件（該文件用于描述image），以實現(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以形成一個增量image。

下面build這個image：

下面運行21cnbao/myubuntu 14.04這個鏡像：

??

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)建一個倉庫myubuntu，該倉庫創(chuàng)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：

下面開始push：

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

2小時結束，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，何事秋風悲畫扇。等閑變卻故人心，卻道故人心易變。