宋宝华：Docker 最初的2小时(Docker从入门到入门)

本文系转载，著作权归作者所有。
商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

作者： 宋宝华

来源： 微信公众号linux阅码场(id: linuxdev)

最初的2小时，你会爱上docker，对原理和使用流程有个最基本的理解，避免满世界无头苍蝇式找资料。本人反对暴风骤雨式多管齐下狂轰滥炸的学习方式，提倡迭代学习法，就是先知道怎么玩，有个感性认识，再深入学习高级用法，深层原理，一轮轮迭代。坚决反对一上来就搞几百页厚的东西把人脑子弄乱。

docker是什么？

kvm, virtualbox, vmware是虚拟出机器，让每个实例看到一个单独的机器；而docker是虚拟出操作系统，实现应用之间的隔离，让各个应用觉得自己有一个自己的操作系统，而且彼此之间隔离。假设没有docker，然后有进程1和进程2，它们的运行将类似下图，进程1和进程2共享kernel，它们是同一os下2个进程，因此必须拥有不同pid，但是又共享网卡，共享ip地址，看到一样的根文件系统（不chroot的情况下）等，可以用linux ipc手段进程间通信。

有docker的情况下，假设进程1和进程2运行于不同的容器，那么进程1和进程2都觉得自己和对方没有半毛钱关系，都觉得自己拥有自己的根文件系统，自己的网卡等，然后进程1和进程2的pid还可以一样，比如假设2个都是100。但是，此100非彼100。

virtualbox等虚拟机的思路则完全不一样，如果进程1和进程2运行于不同的虚拟机，则操作系统都是双份的，它们感觉自己在不同的虚拟电脑上面跑。

由于可见，docker达到了类似虚拟机的效果，但是又没有虚拟机的开销，它虚拟的层次更加高。docker不虚拟机器，仅仅虚拟应用的运行环境。

为什么docker也可以“虚拟化”？

虚拟化，本质上一种虚幻，给你一种幻觉，让你觉得拥有的很多甚至拥有全世界，哪怕你实际是一只蝼蚁。

经过本人多年研究，虚拟化的技术分为2种，一种是虚拟一个世界，第二个是虚拟一个氛围。

比如我们在现实生活里面是个屌丝，但是在虚拟人生的游戏里面，我们可以是王思聪++，集美貌智慧财富正义于一生。虚拟人生的游戏，构建一个整个的新世界，这个世界，人人有房住，天下没有贼。那么这个就是硬件都变了，你的内核都变了。这个是virtualbox，kvm这种虚拟出一个新世界的思路。

虚拟一个氛围，是docker的做法。例如贵公司的linux部门以前只有3,4个工程师，然后有一个manager，后来有30个人了，你就可以分什么内核组、驱动组、应用组等更多的组，然后又多出几个manager。这种组，类似于名称空间，在每一个单独名称空间的manager，都觉得自己是个manager，于是他会爽那么一点点。

最开始是这样的

后来是这样的

如果这样还不够，还可以搞声卡驱动组manager，网卡驱动组manager，反正可以不停地搞。大家在各自的container里面占山为王。

docker就是这样的名称空间让各自在同样的linux平台上面各自暗爽，装到你自己的容器里面爽。

安装docker

如果是windows主机，可以下载docker-toolbox一路安装，安装过程中如果提示什么错，可以把360等类似软件关闭。windows安装好docker后，使用docker quickstart terminal运行。

如果是ubuntu，可以按照https://docs.docker.com/engine/installation/linux/ubuntu/网页进行安装。最简单的ubuntu 16.04就是命令：sudo apt-get update&& apt-get install docker。

ubuntu安装docker后，可以把当前用户加到docker用户组以便当前用户也有权限操作docker client和host之间的通信socket(之后请重启docker相关服务)：

sudo usermod -ag docker $user

为了装逼需要，我们在docker hub网页注册一个用户名，我注册的用户名是21cnbao。这样以后，就可以自己提交自己的image了。

docker的架构

docker中可能涉及到3个机器或者更多机器，一个运行docker命令的client， 一个包含images并以容器(container)形式运行image的主机，一个docker的images仓库。client与docker host上面的docker daemon通信。当然docker client和host可以运行于一台机器（我们做实验的时候是一台），默认的docker仓库是docker hub。

一般的流程中,client发pull命令从仓库把image拉到docker host，然后通过run命令指挥image到host上面弄一个container来跑这个image。

当然也可以是相反的流程，client 通过build命令在host上面创建一个自己的image，然后通过push命令把image推到仓库。之后这个image可以被别的人或者自己pull。

image到底是个什么鬼？

docker镜像是一个特殊的文件系统，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）。image为特定目的而生，比如弄了个nginx的image后，这个image就把nginx的东西包罗万象了，无论是张三、王五、六麻子还是七癞子，无论它是什么电脑，什么操作系统，只要支持docker，它把这个nginx的image下载下来后，拿docker run命令就可以弄容器跑nginx了。这样，用户就不用装nginx以及它依赖的一切包了（通常装一个软件弄依赖也能把你弄地烦躁死了）。这样看起来，docker实在是居家旅行，杀人越货之必备良器也！

镜像构建时，会一层层叠加，前一层是后一层的基础。

每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。比如，删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。所以这个很类似git里面这一次提交相对于上一次提交的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实作

说了那么多后，我们必须亲自动手玩了。下面把pull，run，build，push都玩一次，破除神秘感。一个典型的运行流程如下：

一、client用pull命令从仓库把image拉到docker host

docker pull的格式是：

docker pull[选项] [docker registry地址] :

默认地址是 dockerhub。 仓库名：这里的仓库名是两段式名称，既 / ，“/”前面一般是用户名。对于 docker hub，如果不给出用户名，则默认为 library ，也就是官方镜像。

下载 ubuntu14.04的image（以ubuntu为例）：

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                                                                
…

运行docker images命令看看下载的images：

$docker images
repository          tag                 image id            created             size
ubuntu            ml 14.04              b969ab9f929b        4 weeksago         188 mb

二、在docker host上面运行ubuntu 14.04于containers

我们现在运行ubuntu14.04中的bash shell，因为docker运行image于容器时，需要指定主进程（本例的主进程为bash）。

在终端1上面运行

docker run -it --rm ubuntu:14.04 bash

在终端2上面运行

docker run -it --rm ubuntu:14.04 bash

这样我们就运行了ubuntu14.04这个image的2次实例（得到2个容器）, linux下面的ps命令是看进程的，docker下面就是看image的实例容器了。

$ 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之间的关系类似程序与进程之间的关系，一个静若处子，一个动如脱兔。比如程序qq，运行一次就是1个qq进程，再运行一个qq就是第2个qq进程。同样道理，一个image也可以运行多份container。

三、构建自己的image

现在想在ubuntu 14.04中增加vim和gcc，构建一个增量image，因为目前的ubuntu image里面没有这样的命令：

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

于是在ubuntu 14.04这个image基础上面，叠加一层，然后把它提交到docker hub的21cnbao的仓库。

我们需要在客户端电脑上面创建一个dockerfile文件（该文件用于描述image），以实现在现有的ubuntu 14.04上面做增量的目的。

$ mkdir myubuntu
$ cd myubuntu/
$ touch dockerfile

用vim编辑dockerfile，添加如下内容：

# ubuntu 14.04 with vim and gcc
from ubuntu:14.04
maintainer barry song<[e-mail]>
run apt-get update && apt-getinstall –y vim gcc

run 指令的含义是在指定在源image内执行一条命令，本例更新apt 缓存，并且安装vim和 gcc以形成一个增量image。

下面build这个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<[e-mail]>
 ---> 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]
…

下面运行21cnbao/myubuntu 14.04这个镜像：

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

发现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、通过docker push把image提交到仓库

在docker hub上面创建一个仓库myubuntu，该仓库创建后，全名将为21cnbao/myubuntu。

下面push这个image到docker hub，之前我们需要登录到docker hub：

$ docker login --username=21cnbao --email=[e-mail]
flag--email has been deprecated, will be removed in 1.14.
password:
login succeeded

下面开始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
…

通过docker hub进哥的仓库看一眼，发现大功告成了。

2小时结束，相信你已经爱上docker。相爱容易相处难，痛苦才刚刚开始。人生若只如初见，何事秋风悲画扇。等闲变却故人心，却道故人心易变。

更多精彩更新中……欢迎关注账号：linux阅码场(id: linuxdev)

标签名>仓库名>