【容器化】Docker 简介和安装

Docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。

• Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。
• 容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition: 社区版） 和 EE（Enterprise Edition: 企业版）

Docker 官网：https://www.docker.com

Docker的应用场景

• Web 应用的自动化打包和发布。
• 自动化测试和持续集成、发布。
• 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。
• 从头编译或者扩展现有的 OpenShift 或 Cloud Foundry 平台来搭建自己的 PaaS 环境。

Docker 的优点

Docker 是一个用于开发，交付和运行应用程序的开放平台。Docker 使您能够将应用程序与基础架构分开，从而可以快速交付软件。借助 Docker，您可以与管理应用程序相同的方式来管理基础架构。通过利用 Docker 的方法来快速交付，测试和部署代码，您可以大大减少编写代码和在生产环境中运行代码之间的延迟。

1、快速，一致地交付您的应用程序

Docker 允许开发人员使用您提供的应用程序或服务的本地容器在标准化环境中工作，从而简化了开发的生命周期。

容器非常适合持续集成和持续交付（CI / CD）工作流程，请考虑以下示例方案：

• 您的开发人员在本地编写代码，并使用 Docker 容器与同事共享他们的工作。
• 他们使用 Docker 将其应用程序推送到测试环境中，并执行自动或手动测试。
• 当开发人员发现错误时，他们可以在开发环境中对其进行修复，然后将其重新部署到测试环境中，以进行测试和验证。
• 测试完成后，将修补程序推送给生产环境，就像将更新的镜像推送到生产环境一样简单。

2、响应式部署和扩展

Docker 是基于容器的平台，允许高度可移植的工作负载。Docker 容器可以在开发人员的本机上，数据中心的物理或虚拟机上，云服务上或混合环境中运行。

Docker 的可移植性和轻量级的特性，还可以使您轻松地完成动态管理的工作负担，并根据业务需求指示，实时扩展或拆除应用程序和服务。

3、在同一硬件上运行更多工作负载

Docker 轻巧快速。它为基于虚拟机管理程序的虚拟机提供了可行、经济、高效的替代方案，因此您可以利用更多的计算能力来实现业务目标。Docker 非常适合于高密度环境以及中小型部署，而您可以用更少的资源做更多的事情。

Docker 架构

Docker 包括三个基本概念:

• 镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。
• 容器（Container）：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。
• 仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。

Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。
Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。
容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。

Docker	面向对象
容器	对象
镜像	类

概念	说明
Docker 镜像(Images)	Docker 镜像是用于创建 Docker 容器的模板，比如 Ubuntu 系统。
Docker 容器(Container)	容器是独立运行的一个或一组应用，是镜像运行时的实体。
Docker 客户端(Client)	Docker 客户端通过命令行或者其他工具使用 Docker SDK (https://docs.docker.com/develop/sdk/) 与 Docker 的守护进程通信。
Docker 主机(Host)	一个物理或者虚拟的机器用于执行 Docker 守护进程和容器。
Docker Registry	Docker 仓库用来保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库。Docker Hub(https://hub.docker.com) 提供了庞大的镜像集合供使用。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。
Docker Machine	Docker Machine是一个简化Docker安装的命令行工具，通过一个简单的命令行即可在相应的平台上安装Docker，比如VirtualBox、 Digital Ocean、Microsoft Azure。

Docker 安装

Ubuntu Docker 、Debian Docker 安装

• Docker Engine-Community 支持以下的 Ubuntu 版本：
  Xenial 16.04 (LTS)
  Bionic 18.04 (LTS)
  Cosmic 18.10
  Disco 19.04
  其他更新的版本……

Docker Engine - Community 支持上 x86_64（或 amd64）armhf，arm64，s390x （IBM Z），和 ppc64le（IBM的Power）架构。

• Docker 支持以下的 Debian 版本：
  Buster 10
  Stretch 9 (stable) / Raspbian Stretch

Docker Engine-Community 在 x86_64（或 amd64 ）armhf，和 arm64 体系结构上受支持。

使用官方安装脚本自动安装

安装命令如下：

curl -fsSL https://test.docker.com -o test-docker.sh
sudo sh test-docker.sh

手动安装

卸载旧版本：
Docker 的旧版本被称为 docker，docker.io 或 docker-engine 。如果已安装，请卸载它们：

$ sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

当前称为 Docker Engine-Community 软件包 docker-ce 。
安装 Docker Engine-Community，以下介绍两种方式。

使用 Docker 仓库进行安装

在新主机上首次安装 Docker Engine-Community 之前，需要设置 Docker 仓库。之后，您可以从仓库安装和更新 Docker 。

设置仓库
更新 apt 包索引。

$ sudo apt-get update

安装 apt 依赖包，用于通过HTTPS来获取仓库：

$ sudo apt-get install \apt-transport-https \ca-certificates \curl \gnupg-agent \software-properties-common

添加 Docker 的官方 GPG 密钥：

$ curl -fsSL https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

9DC8 5822 9FC7 DD38 854A E2D8 8D81 803C 0EBF CD88 通过搜索指纹的后8个字符，验证您现在是否拥有带有指纹的密钥。

$ sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88pub   rsa4096 2017-02-22 [SCEA]9DC8 5822 9FC7 DD38 854A  E2D8 8D81 803C 0EBF CD88
uid           [ unknown] Docker Release (CE deb) <[e-mail]>
sub   rsa4096 2017-02-22 [S]

使用以下指令设置稳定版仓库

$ sudo add-apt-repository \"deb [arch=amd64] https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/ \$(lsb_release -cs) \stable"

安装 Docker Engine-Community

更新 apt 包索引。

$ sudo apt-get update

安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd ，或者转到下一步安装特定版本：

$ sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

要安装特定版本的 Docker Engine-Community，请在仓库中列出可用版本，然后选择一种安装。列出您的仓库中可用的版本：

$ apt-cache madison docker-cedocker-ce | 5:18.09.1~3-0~ubuntu-xenial | https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packagesdocker-ce | 5:18.09.0~3-0~ubuntu-xenial | https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packagesdocker-ce | 18.06.1~ce~3-0~ubuntu       | https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packagesdocker-ce | 18.06.0~ce~3-0~ubuntu       | https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packages...

使用第二列中的版本字符串安装特定版本，例如 5:18.09.1~3-0~ubuntu-xenial。

$ sudo apt-get install docker-ce=<VERSION_STRING> docker-ce-cli=<VERSION_STRING> containerd.io

测试 Docker 是否安装成功，输入以下指令，打印出以下信息则安装成功:

$ sudo docker run hello-worldUnable to find image 'hello-world:latest' locally
latest: Pulling from library/hello-world
1b930d010525: Pull complete                                                                                                                                  Digest: sha256:c3b4ada4687bbaa170745b3e4dd8ac3f194ca95b2d0518b417fb47e5879d9b5f
Status: Downloaded newer image for hello-world:latestHello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.To generate this message, Docker took the following steps:1. The Docker client contacted the Docker daemon.2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.(amd64)3. The Docker daemon created a new container from that image which runs theexecutable that produces the output you are currently reading.4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent itto your terminal.To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:$ docker run -it ubuntu bashShare images, automate workflows, and more with a free Docker ID:https://hub.docker.com/For more examples and ideas, visit:https://docs.docker.com/get-started/

使用 Shell 脚本进行安装（不适用于 Debian Docker）

Docker 在 get.docker.com 和 test.docker.com 上提供了方便脚本，用于将快速安装 Docker Engine-Community 的边缘版本和测试版本。脚本的源代码在 docker-install 仓库中。 不建议在生产环境中使用这些脚本，在使用它们之前，您应该了解潜在的风险：

• 脚本需要运行 root 或具有 sudo 特权。因此，在运行脚本之前，应仔细检查和审核脚本。
• 这些脚本尝试检测 Linux 发行版和版本，并为您配置软件包管理系统。此外，脚本不允许您自定义任何安装参数。从 Docker 的角度或您自己组织的准则和标准的角度来看，这可能导致不支持的配置。
• 这些脚本将安装软件包管理器的所有依赖项和建议，而无需进行确认。这可能会安装大量软件包，具体取决于主机的当前配置。
• 该脚本未提供用于指定要安装哪个版本的 Docker 的选项，而是安装了在 edge 通道中发布的最新版本。
• 如果已使用其他机制将 Docker 安装在主机上，请不要使用便捷脚本。

本示例使用 get.docker.com 上的脚本在 Linux 上安装最新版本的Docker Engine-Community。要安装最新的测试版本，请改用 test.docker.com。在下面的每个命令，取代每次出现 get 用 test。

$ curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
$ sudo sh get-docker.sh

如果要使用 Docker 作为非 root 用户，则应考虑使用类似以下方式将用户添加到 docker 组：

$ sudo usermod -aG docker your-user

卸载 docker

删除安装包：

sudo apt-get purge docker-ce

删除镜像、容器、配置文件等内容：

sudo rm -rf /var/lib/docker

CentOS Docker 安装

• Docker 支持以下的 64 位 CentOS 版本：
  CentOS 7
  CentOS 8
  更高版本…

使用官方安装脚本自动安装

安装命令如下：

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

也可以使用国内 daocloud 一键安装命令：

curl -sSL https://get.daocloud.io/docker | sh

手动安装

卸载旧版本
较旧的 Docker 版本称为 docker 或 docker-engine 。如果已安装这些程序，请卸载它们以及相关的依赖项。

$ sudo yum remove docker \docker-client \docker-client-latest \docker-common \docker-latest \docker-latest-logrotate \docker-logrotate \docker-engine

安装 Docker Engine-Community

使用 Docker 仓库进行安装

在新主机上首次安装 Docker Engine-Community 之前，需要设置 Docker 仓库。之后，您可以从仓库安装和更新 Docker。

设置仓库

安装所需的软件包。yum-utils 提供了 yum-config-manager ，并且 device mapper 存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2。

$ sudo yum install -y yum-utils \device-mapper-persistent-data \lvm2

使用以下命令来设置稳定的仓库。
使用官方源地址（比较慢）

$ sudo yum-config-manager \--add-repo \https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

可以选择国内的一些源地址：

• 阿里云

$ sudo yum-config-manager \--add-repo \http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

• 清华大学源

$ sudo yum-config-manager \--add-repo \https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

安装 Docker Engine-Community
安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd，或者转到下一步安装特定版本：

$ sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

如果提示您接受 GPG 密钥，请选是。

有多个 Docker 仓库吗？
如果启用了多个 Docker 仓库，则在未在 yum install 或 yum update 命令中指定版本的情况下，进行的安装或更新将始终安装最高版本，这可能不适合您的稳定性需求。

Docker 安装完默认未启动。并且已经创建好 docker 用户组，但该用户组下没有用户。

要安装特定版本的 Docker Engine-Community，请在存储库中列出可用版本，然后选择并安装：

• 1、列出并排序您存储库中可用的版本。此示例按版本号（从高到低）对结果进行排序。

$ yum list docker-ce --showduplicates | sort -rdocker-ce.x86_64  3:18.09.1-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64  3:18.09.0-3.el7                     docker-ce-stable
docker-ce.x86_64  18.06.1.ce-3.el7                    docker-ce-stable
docker-ce.x86_64  18.06.0.ce-3.el7                    docker-ce-stable

• 2、通过其完整的软件包名称安装特定版本，该软件包名称是软件包名称（docker-ce）加上版本字符串（第二列），从第一个冒号（:）一直到第一个连字符，并用连字符（-）分隔。例如：docker-ce-18.09.1。

$ sudo yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io

启动 Docker。

$ sudo systemctl start docker

通过运行 hello-world 镜像来验证是否正确安装了 Docker Engine-Community 。

$ sudo docker run hello-world

卸载 docker
删除安装包：

yum remove docker-ce

删除镜像、容器、配置文件等内容：

rm -rf /var/lib/docker

Windows Docker 安装（Windows 10+）

• Docker 并非是一个通用的容器工具，它依赖于已存在并运行的 Linux 内核环境。
• Docker 实质上是在已经运行的 Linux 下制造了一个隔离的文件环境，因此它执行的效率几乎等同于所部署的 Linux 主机。
• 因此，Docker 必须部署在 Linux 内核的系统上。如果其他系统想部署 Docker 就必须安装一个虚拟 Linux 环境。

在 Windows 上部署 Docker 的方法都是先安装一个虚拟机，并在安装 Linux 系统的的虚拟机中运行 Docker。

Windows 10+ 系统
Docker Desktop 是 Docker 在 Windows 10+ 和 macOS 操作系统上的官方安装方式，这个方法依然属于先在虚拟机中安装 Linux 然后再安装 Docker 的方法。

Docker Desktop 官方下载地址： https://docs.docker.com/desktop/install/windows-install

注意：此方法仅适用于 Windows 10+ 操作系统专业版、企业版、教育版和部分家庭版！

安装 Hyper-V

Hyper-V 是微软开发的虚拟机，类似于 VMWare 或 VirtualBox，仅适用于 Windows 10+。这是 Docker Desktop for Windows 所使用的虚拟机。
但是，这个虚拟机一旦启用，QEMU、VirtualBox 或 VMWare Workstation 15 及以下版本将无法使用！

手动启用 Hyper-V

可以通过命令来启用 Hyper-V ，请右键开始菜单并以管理员身份运行 PowerShell，执行以下命令：

Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V -All

Docker for Windows Installer 的下载需要先登录

个人版本永久免费

Download for Windows 进行下载

下载完成后安装即可，安装完成后，Docker 会自动启动。通知栏上会出现个小鲸鱼的图标，这表示 Docker 正在运行。

未启用CPU虚拟化导致地错误，在BIOS中启用CPU虚拟化即可

WSL 2 导致地错误，请安装 WSL 2

查看版本号：

docker version

安装之后，可以打开 PowerShell 并运行以下命令检测是否运行成功：

docker run hello-world

设置 镜像加速源
"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]

MacOS Docker 安装

同 macOS 其它软件一样，安装也非常简单，下载的 .dmg 文件，然后将鲸鱼图标拖拽到 Application 文件夹即可。

启动终端后，通过命令可以检查安装后的 Docker 版本。

$ docker --version
Docker version 17.09.1-ce, build 19e2cf6

设置镜像加速

之后我们可以通过 docker info 来查看是否配置成功。

$ docker info
...
Registry Mirrors:http://hub-mirror.c.163.com
Live Restore Enabled: false

Docker 镜像加速

镜像加速器	镜像加速器地址
Docker 中国官方镜像	https://registry.docker-cn.com
DaoCloud 镜像站	http://f1361db2.m.daocloud.io
Azure 中国镜像	https://dockerhub.azk8s.cn
科大镜像站	https://docker.mirrors.ustc.edu.cn
阿里云	https://<你的ID>.mirror.aliyuncs.com // 阿里云需要账号才可使用
七牛云	https://reg-mirror.qiniu.com
网易云	https://hub-mirror.c.163.com
腾讯云	https://mirror.ccs.tencentyun.com