Docker是個(gè)新生的事物，概念類似虛擬化。網(wǎng)上關(guān)于Docker入門的東西已經(jīng)很多了。不過本文探討了Docker的特點(diǎn)、特性、原理，還介紹了具有中國(guó)特色的安裝測(cè)試過程，另外還談到了Docker的社區(qū)生態(tài)和Dockerfile，并使用Dockerfile構(gòu)建一個(gè)nginx環(huán)境。

緣起

在幾個(gè)月前聽說Docker，但是一直沒有時(shí)間去研究，前一段時(shí)間趁著azure免費(fèi)試用，趕緊實(shí)驗(yàn)一下，但是卡在了ubuntu基礎(chǔ)鏡像的下載上(由于國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的特殊原因)，所以也就擱淺了，這里把經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)分享一下。

Docker簡(jiǎn)介

我覺得簡(jiǎn)單來說，Docker就是一個(gè)應(yīng)用程序執(zhí)行容器，類似虛擬機(jī)的概念。但是與虛擬化技術(shù)的不同點(diǎn)在于下面幾點(diǎn)：

1.虛擬化技術(shù)依賴物理CPU和內(nèi)存，是硬件級(jí)別的；而docker構(gòu)建在操作系統(tǒng)上，利用操作系統(tǒng)的containerization技術(shù)，所以docker甚至可以在虛擬機(jī)上運(yùn)行。
2.虛擬化系統(tǒng)一般都是指操作系統(tǒng)鏡像，比較復(fù)雜，稱為“系統(tǒng)”；而docker開源而且輕量，稱為“容器”，單個(gè)容器適合部署少量應(yīng)用，比如部署一個(gè)redis、一個(gè)memcached。
3.傳統(tǒng)的虛擬化技術(shù)使用快照來保存狀態(tài)；而docker在保存狀態(tài)上不僅更為輕便和低成本，而且引入了類似源代碼管理機(jī)制，將容器的快照歷史版本一一記錄，切換成本很低。
4.傳統(tǒng)的虛擬化技術(shù)在構(gòu)建系統(tǒng)的時(shí)候較為復(fù)雜，需要大量的人力；而docker可以通過Dockfile來構(gòu)建整個(gè)容器，重啟和構(gòu)建速度很快。更重要的是Dockfile可以手動(dòng)編寫，這樣應(yīng)用程序開發(fā)人員可以通過發(fā)布Dockfile來指導(dǎo)系統(tǒng)環(huán)境和依賴，這樣對(duì)于持續(xù)交付十分有利。
5.Dockerfile可以基于已經(jīng)構(gòu)建好的容器鏡像，創(chuàng)建新容器。Dockerfile可以通過社區(qū)分享和下載，有利于該技術(shù)的推廣。

Docker的主要特性如下（摘自Docker：具備一致性的自動(dòng)化軟件部署)：

文件系統(tǒng)隔離：每個(gè)進(jìn)程容器運(yùn)行在完全獨(dú)立的根文件系統(tǒng)里。
資源隔離：可以使用cgroup為每個(gè)進(jìn)程容器分配不同的系統(tǒng)資源，例如CPU和內(nèi)存。
網(wǎng)絡(luò)隔離：每個(gè)進(jìn)程容器運(yùn)行在自己的網(wǎng)絡(luò)命名空間里，擁有自己的虛擬接口和IP地址。
寫時(shí)復(fù)制：采用寫時(shí)復(fù)制方式創(chuàng)建根文件系統(tǒng)，這讓部署變得極其快捷，并且節(jié)省內(nèi)存和硬盤空間。
日志記錄：Docker將會(huì)收集和記錄每個(gè)進(jìn)程容器的標(biāo)準(zhǔn)流（stdout/stderr/stdin），用于實(shí)時(shí)檢索或批量檢索。
變更管理：容器文件系統(tǒng)的變更可以提交到新的映像中，并可重復(fù)使用以創(chuàng)建更多的容器。無需使用模板或手動(dòng)配置。
交互式Shell：Docker可以分配一個(gè)虛擬終端并關(guān)聯(lián)到任何容器的標(biāo)準(zhǔn)輸入上，例如運(yùn)行一個(gè)一次性交互shell。
目前Docker正處在開發(fā)階段，官方不建議用于生產(chǎn)環(huán)境。另外，Docker是基于Ubuntu開發(fā)的，所以官方推薦將其安裝在Ubuntu的操作系統(tǒng)上，目前只能安裝在linux系統(tǒng)上。

Docker的使用入門

Docker官方的安裝指導(dǎo)挺詳細(xì)的。但是由于國(guó)內(nèi)的特殊情況，我這里基于這個(gè)安裝指導(dǎo)，給出適用于國(guó)內(nèi)開發(fā)者的入門過程。基于Ubuntu Precise 12.04 (LTS) (64-bit)，推薦這個(gè)版本，其他版本參考官方安裝手冊(cè)。

1、Docker的安裝
首先，Docker官方聲稱最好是運(yùn)行在Linux內(nèi)核3.8以上，所以要先進(jìn)行內(nèi)核升級(jí)

添加Docker倉庫的key：

添加鏡像，這里直接用俄羅斯的Yandex

安裝Docker

sudo apt-get install lxc-docker

一般上面的步驟不會(huì)有任何問題。

2、Docker鏡像下載

Docker運(yùn)行至少需要一個(gè)ubuntu的基礎(chǔ)鏡像，這個(gè)鏡像會(huì)在你初次嘗試執(zhí)行時(shí)自動(dòng)下載，不過從國(guó)內(nèi)直接用基本上就別想了，需要使用代理。這里用Docker中文社區(qū)提供的代理。出處1,出處2。

修改/etc/default/docker文件，取消注釋http_proxy的部分：

# If you need Docker to use an HTTP proxy, it can also be specified here.
export http_proxy=http://192.241.209.203:8384/ 
經(jīng)過筆者測(cè)試，上面這個(gè)代理也不是很穩(wěn)定，可能用的人比較多吧。

可用的代理地址（持續(xù)關(guān)注中）

http://192.241.209.203:8384

然后，你就可以執(zhí)行下面的命令，測(cè)試執(zhí)行了，由于代理不是很穩(wěn)定，可能需要多嘗試幾次(淡定)：

sudo docker run -i -t ubuntu /bin/bash

下面這個(gè)截圖是我成功pull完成，并測(cè)試hello world成功(大概嘗試了3-4次)：

Docker的社區(qū)和生態(tài)

倉庫和鏡像

評(píng)估一項(xiàng)開源技術(shù)很大程度上需要關(guān)注它的社區(qū)和生態(tài)。Docker的生態(tài)是通過推送和拉取特定的“鏡像(image)包”來展開的。你可以從docker index上搜索需要的鏡像。也可以通過下面的命令搜索：

sudo docker search

鏡像可以看作是包含有某些軟件的容器系統(tǒng)，比如ubuntu就是一個(gè)官方的基礎(chǔ)鏡像，很多鏡像都是基于這個(gè)鏡像“衍生”，該鏡像包含基本的ubuntu系統(tǒng)。再比如，hipache是一個(gè)官方的鏡像容器，運(yùn)行后可以支持http和websocket的代理服務(wù)，而這個(gè)鏡像本身又基于ubuntu。

通過pull來拉取鏡像，將鏡像下載到本地，比如

sudo docker pull hipache

通過images查看現(xiàn)在有哪些鏡像：

上面的都是鏡像，都從屬于ubuntu倉庫（一般倉庫名應(yīng)該是username/repository格式，如果是直接以repository作為倉庫名的，是指官方發(fā)布的倉庫）。我們拉取ubuntu的時(shí)候，實(shí)際上是把倉庫里的鏡像都拉下來了。每個(gè)鏡像都有一個(gè)唯一的IMAGE ID，和一個(gè)易于記憶的TAG，可以通過IMAGE ID的前幾位或者repository:TAG來標(biāo)識(shí)一個(gè)鏡像。

Dockerfile和通過Dockerfile來構(gòu)建Nginx容器
除了pull，鏡像也可以通過"編譯"得到，這里的"編譯"是指一種構(gòu)建行為，通過手動(dòng)編寫或者從github獲取Dockerfile來構(gòu)建一個(gè)鏡像。可以把Dockerfile看成是一個(gè)腳本，這個(gè)腳本會(huì)在容器每次啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行。一般在Dockerfile里面需要編寫基礎(chǔ)軟件的安裝腳本和配置腳本。下面這個(gè)Dockerfile是個(gè)例子：

FROM指令表示這次構(gòu)建需要基于ubuntu倉庫的12.10這個(gè)TAG的鏡像，如果本地不存在這個(gè)鏡像的話，會(huì)自動(dòng)下載鏡像。鏡像實(shí)際上就是編譯好的結(jié)果。向上面這個(gè)Dockerfile，在原始ubuntu的基礎(chǔ)上安裝了很多常用的軟件。

docker官方有Dockerfile的教程:https://www.docker.com/what-docker

實(shí)踐

首先確保你已經(jīng)完成上面的安裝步驟，并拉取到基礎(chǔ)鏡像ubuntu:12.10。

現(xiàn)在我們用上面的Dockerfile來構(gòu)建這個(gè)倉庫(上面的Dockerfile實(shí)際上是github dockerfile項(xiàng)目的基本倉庫dockerfile/ubuntu，所下面的命令直接從github下載Dockerfile來構(gòu)建)

下面是最后構(gòu)建成功時(shí)的輸出：

此時(shí)會(huì)多出一個(gè)倉庫：

現(xiàn)在我們可以來構(gòu)建dockerfile/nginx了(當(dāng)然，從一開始你就可以直接pull這個(gè)鏡像)

sudo docker build -t="dockerfile/nginx" github.com/dockerfile/nginx

完成后，會(huì)看到編譯好的鏡像：

現(xiàn)在是時(shí)候看到真正的效果了！用下面這個(gè)命令運(yùn)行容器：

sudo docker run -d -p 80:80 dockerfile/nginx

這個(gè)命令會(huì)以daemon的方式運(yùn)行容器，通過下面命令查看正在運(yùn)行的容器：

訪問你主機(jī)的80端口，可以看到nginx的歡迎頁面了！這時(shí)，我們來看看本機(jī)的進(jìn)程sudo ps -ef：

似乎有些接近事物的本質(zhì)了！nginx的進(jìn)程實(shí)際上是在本機(jī)上的，這意味著，容器中程序的執(zhí)行仍然是使用本機(jī)操作系統(tǒng)的，容器并不自己構(gòu)建操作系統(tǒng)，而是以某種隔離的方式依賴本機(jī)操作系統(tǒng)工作。這就是Docker和虛擬機(jī)的本質(zhì)區(qū)別。

你可以像下面這樣，將本機(jī)的目錄映射給這個(gè)"nginx容器"。<sites-enabled-dir>目錄下應(yīng)該有nginx的配置文件片段

PS：這步筆者沒有成功，日志路徑是可以map的，但是sites-enable-dir中的配置始終不行。繼續(xù)診斷中。
鏡像的共享與Dockfile的分發(fā)
可以共享你的鏡像和用來構(gòu)建的Dockfile分享給社區(qū)：

Docker index是官方的鏡像目錄，可以從里面得到大量的預(yù)編譯好的鏡像
Dockerfile Project一個(gè)托管Dockerfile的倉庫集合

原理
總的來說Docker的核心技術(shù)如下：

命名空間
AUFS(advanced multi layered unification filesystem)
cgroup

由于本人才疏學(xué)淺，有興趣的朋友可以擴(kuò)展閱讀一下，一定會(huì)對(duì)Docker有更深刻的認(rèn)識(shí)的。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。