Docker教程-介紹Docker與容器化
【注】本文譯自：
https://www.edureka.co/blog/docker-tutorial
本教程將為您提供 Docker 的概念和實踐知識-一種新時代的容器化技術(shù)。
在本教程中，我們將重點關(guān)注以下主題：
什么是虛擬化？
什么是容器化？
容器化相對于虛擬化的優(yōu)勢
介紹 Docker
Docker 的好處
虛擬化與容器化
Docker 安裝
Dockerfile, Docker 鏡像與 Docker 容器
什么是 Docker Hub?
Docker 架構(gòu)
Docker Compose
Docker 正變得越來越流行，其用法正像野火一樣擴散。Docker 越來越受歡迎的原因是它可以在 IT 組織中使用的程度。很少有工具能同時對開發(fā)人員和系統(tǒng)管理員有用。Docker 真正兌現(xiàn)了其“構(gòu)建、運輸和運行”的承諾。
簡而言之，Docker 是一個軟件容器化平臺，這意味著您可以構(gòu)建您的應(yīng)用程序，將它們及其依賴項打包到一個容器中，然后可以輕松地將這些容器傳輸?shù)狡渌麢C器上運行。
例如：讓我們考慮一個同時使用 Ruby 和 Python 編寫的基于 linux 的應(yīng)用程序。此應(yīng)用程序需要特定版本的 linux、Ruby 和 Python。為了避免在用戶端出現(xiàn)任何版本沖突，可以創(chuàng)建一個 Linux docker 容器，并隨應(yīng)用程序一起安裝所需的 Ruby 和 Python 版本?，F(xiàn)在，最終用戶可以通過運行此容器輕松地使用應(yīng)用程序，而不必?fù)?dān)心依賴關(guān)系或任何版本沖突。
這些容器使用容器化，可以將其視為虛擬化的演進版本。使用虛擬機也可以完成相同的任務(wù)，但是效率不是很高。
在這一點上，我通常會收到一個問題，即虛擬化和容器化之間有什么區(qū)別？ 這兩個術(shù)語彼此非常相似。那么，讓我先告訴您什么是虛擬化？
什么是虛擬化？
虛擬化是一種在主機操作系統(tǒng)之上導(dǎo)入來賓操作系統(tǒng)的技術(shù)。這項技術(shù)在一開始就是一個啟示，因為它允許開發(fā)人員在不同的虛擬機中運行多個操作系統(tǒng)，而這些虛擬機都在同一主機上運行。這消除了對額外硬件資源的需求。 虛擬機或虛擬化的優(yōu)點是：
可以在同一臺計算機上運行多個操作系統(tǒng)
發(fā)生故障時，維護和恢復(fù)非常容易
由于減少了對基礎(chǔ)設(shè)施的需求，總擁有成本也減少了
在上圖中，您可以看到有一個主機操作系統(tǒng)，在該主機操作系統(tǒng)上正在運行 3 個來賓操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)只是虛擬機。
如您所知，沒有什么是完美的，虛擬化也有一些缺點。在同一主機操作系統(tǒng)中運行多個虛擬機會導(dǎo)致性能下降。這是因為來賓操作系統(tǒng)在主機操作系統(tǒng)之上運行，該操作系統(tǒng)將具有自己的內(nèi)核以及一組庫和依賴項。這占用了大量系統(tǒng)資源，即硬盤、處理器、尤其是 RAM。
使用虛擬化技術(shù)的虛擬機的另一個問題是啟動需要花費近一分鐘的時間。對于實時應(yīng)用程序，這是非常關(guān)鍵的。
以下是虛擬化的缺點：
運行多個虛擬機會導(dǎo)致性能不穩(wěn)定
虛擬機管理程序的效率不如主機操作系統(tǒng)
開機過程很長，需要時間
這些缺點導(dǎo)致出現(xiàn)了一種稱為容器化的新技術(shù)。現(xiàn)在，讓我告訴您有關(guān)容器化的知識。
什么是容器化？
容器化是將虛擬化帶入操作系統(tǒng)級別的技術(shù)。虛擬化為硬件帶來了抽象，而容器化為操作系統(tǒng)帶來了抽象。請注意，容器化也是虛擬化的一種。但是，容器化效率更高，因為這里沒有來賓操作系統(tǒng)，它使用主機的操作系統(tǒng)，與虛擬機不同，可以在需要時共享相關(guān)的庫和資源。特定于應(yīng)用程序的容器二進制文件和庫在主機內(nèi)核上運行，這使處理和執(zhí)行非?？臁＜词箚右粋€容器也只需要一秒鐘的時間。因為所有容器都共享，所以將托管操作系統(tǒng)并僅保留與應(yīng)用程序相關(guān)的二進制文件和庫。它們比虛擬機輕巧且速度更快。
容器化相對于虛擬化的優(yōu)勢：
同一操作系統(tǒng)內(nèi)核上的容器更輕、更小
與虛擬機相比，資源利用率更高
啟動過程很短，需要幾秒鐘
在上圖中，您可以看到存在一個由所有容器共享的主機操作系統(tǒng)。容器僅包含特定于應(yīng)用程序的庫，這些庫對于每個容器都是獨立的，并且它們速度更快且不會浪費任何資源。
所有這些容器均由非主機操作系統(tǒng)固有的容器化層處理。因此，需要一個軟件，該軟件可以使您在主機操作系統(tǒng)上創(chuàng)建和運行容器。
現(xiàn)在，讓我來介紹Docker。
Docker 簡介
Docker 是一個容器化平臺，以容器的形式將您的應(yīng)用程序及其所有依賴項打包在一起，以確保您的應(yīng)用程序在任何環(huán)境中都能無縫運行。
如上圖所示，每個應(yīng)用程序?qū)⒃趩为毜娜萜魃线\行，并具有自己的一組庫和依賴項。這也確保了進程級別的隔離，這意味著每個應(yīng)用程序都獨立于其他應(yīng)用程序，從而使開發(fā)人員確信他們可以構(gòu)建不會相互干擾的應(yīng)用程序。
作為開發(fā)人員，我可以構(gòu)建一個容器，上面裝有不同的應(yīng)用程序，然后將其交給我的質(zhì)量檢查團隊，他們只需運行該容器即可復(fù)制開發(fā)人員環(huán)境。
Docker 的好處
現(xiàn)在，QA 團隊無需安裝所有依賴的軟件和應(yīng)用程序來測試代碼，這可以幫助他們節(jié)省大量時間和精力。從開發(fā)到部署，這也確保了工作環(huán)境在流程中涉及的所有個人之間是一致的。可以輕松擴展系統(tǒng)的數(shù)量，并且可以輕松地在其上部署代碼。
虛擬化與容器化
虛擬化和容器化都可以讓您在主機中運行多個操作系統(tǒng)。
虛擬化處理在一臺主機中創(chuàng)建許多操作系統(tǒng)的問題。另一方面，容器化將根據(jù)需要為每種類型的應(yīng)用程序創(chuàng)建多個容器。
從圖中可以看出，主要區(qū)別在于虛擬化中有多個來賓操作系統(tǒng)，而容器化中卻沒有。與重型虛擬化相比，容器化的最好之處在于它非常輕巧。
現(xiàn)在，讓我們安裝 Docker。
安裝 Docker：
我將在我的 Ubuntu 17.10 計算機上安裝 Docker。以下是安裝 Docker 的步驟：
安裝所需的軟件包
設(shè)置 Docker 倉庫
在 Ubuntu 上安裝 Docker
1. 安裝所需的軟件包：
您的系統(tǒng)中需要安裝某些軟件包才能安裝 Docker。執(zhí)行以下命令以安裝那些軟件包。
sudo apt-get install curl apt-transport-https ca-certificates software-properties-common
2. 設(shè)置 Docker 倉庫：
現(xiàn)在，導(dǎo)入 Dockers 官方 GPG 密鑰以驗證軟件包簽名，然后再使用 apt-get 安裝它們。在終端上運行以下命令：
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add
現(xiàn)在，在您的 Ubuntu 系統(tǒng)上添加包含以下 Docker 軟件包（包括其依賴項）的 Docker 存儲庫，以執(zhí)行以下命令：
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
3. 在 Ubuntu 上安裝 Docker
現(xiàn)在，您需要升級 apt 索引并安裝 Docker 社區(qū)版，為此，請執(zhí)行以下命令：
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce
恭喜你！您已成功安裝 Docker。
現(xiàn)在讓我們看看一些重要的 Docker 概念。
Dockerfile, Docker 鏡像與 Docker 容器：
Docker 鏡像是通過在稱為 Dockerfile 的文件中寫入的命令序列創(chuàng)建的。
當(dāng)使用 docker 命令執(zhí)行該 Dockerfile 時，它會生成帶有名稱的 Docker 鏡像。
當(dāng)通過“ docker run”命令執(zhí)行此映像時，它將自行啟動執(zhí)行時必須啟動的任何應(yīng)用程序或服務(wù)。
Docker Hub：
Docker Hub 就像 Docker 鏡像的GitHub。它基本上是一個云注冊中心，您可以在其中找到不同社區(qū)上傳的 Docker 鏡像，也可以開發(fā)自己的鏡像并上傳到 Docker Hub 上，但是首先，您需要在 DockerHub 上創(chuàng)建一個帳戶。
Docker 架構(gòu)：
它由一個Docker引擎組成，該引擎是一個具有三個主要組件的客戶端-服務(wù)器應(yīng)用程序：
服務(wù)器是一種長期運行的程序，稱為守護程序進程（docker 命令）。
REST API，它指定程序可以用來與守護程序進行通信并指示其操作的接口。
命令行界面（CLI）客戶端（docker 命令）。
CLI 使用 Docker REST API 通過腳本或直接 CLI 命令來控制 Docker 守護程序或與 Docker 守護程序進行交互。許多其他 Docker 應(yīng)用程序都使用基礎(chǔ) API 和 CLI。
最后，我將討論 Docker Compose。
Docker Compose：
Docker Compose 基本上用于將多個 Docker 容器作為單個服務(wù)器運行。讓我給你舉個例子：
假設(shè)我有一個需要 WordPress、Maria DB 和 PHP MyAdmin 的應(yīng)用程序。我可以創(chuàng)建一個文件，該文件可以將兩個容器作為服務(wù)啟動，而無需分別啟動每個容器。這真的很有用，尤其是在您具有微服務(wù)架構(gòu)的情況下。
