docker入门(利用docker部署web应用)

一:什么是Docker

1.1 官方解释

Docker is the world’s leading software containerization platform。
Docker公司开发，开源，托管在github跨平台，
支持Windows、Macos、Linux。

1.2 抽象解释

docker是一个用来装应用的容器,就像杯子可以装水,
笔筒可以放笔,书包可以放书,
可以把hello word放在docker中,
可以把网站放入docker中,
可以把任何想得到的程序放在docker中.

二:了解docker

2.1 集装箱-类似一个容器

没有集装箱之前运输货物,东西零散容易丢失,有了集装箱之后货物不容易丢失,我们可以把货物想象成程序,目前我们要把程序部署到一台新的机器上,可能会启动不起来,比如少一些配置文件什么的或者少了什么数据,有了docker的集装箱可以保证我们的程序不管运行在哪不会缺东西.

2.2 标准化 （运输-存储-API接口{命令行}）

1. 运输方式

docker运输东西有一个超级码头,任何地方需要货物都由鲸鱼先送到超级码头,然后再由鲸鱼从超级码头把货物送到目的地去.对应的技术来说,比如我们要把台式机的应用部署到笔记本上,我们可能选择用QQ发过去或者用U盘拷过去,docker就标准化了这个过程,我们只需在台式机上执行一个docker命令,把鲸鱼派过来,把程序送到超级码头去,再在笔记本上执行一个docker命令,然后由鲸鱼把程序从超级码头送到笔记本上去.

2. 存储方式

当我们把程序存储到笔记本上时,我们需要一个目录,且我们要记住这个目录,因为下次我们可能还要修改,有了docker之后我们就不用记住了程序在哪里了,我们使用的时候只需要一条命令就行了.

3. API接口

docker提供了一系列rest api的接口,包含了对docker也就是对我们的应用的一个启动停止查看删除等等,如当我们要启动tomcat时我们要执行startup命令,当我们要停止时要执行shutdown命令,如果不是tomcat,我们可能还需要一些别的命令.有了docker我们记docker的命令就可以对其进行操作.

2.3 集装箱之间隔离-（类似docker容器之间隔离）

我们在使用虚拟机时有自己的cpu,硬盘,内存,完全感觉不到外面主机的存在,docker也差不多,不过它更轻量,我们创建虚拟机可能要几分钟,但是docker只需要一秒.
最底层的技术时linux一种内核的限制机制,叫做LXC,LXC是一种轻量级的容器虚拟化技术.
最大效率的隔离了进程和资源.通过cgroup,namespace等限制,隔离进程组所使用的物理资源,比如CPU,MEMORY等等,这个机制在7,8年前已经加入到linux内核了,直到2013年docker出世的时候才火起来,大家可能奇怪为什么这么好的技术埋没这么多年都没人发现呢?
英雄造时势,时势造英雄,如果没有云计算,敏捷开发,高频度的弹性伸缩需求,没有IT行业这么多年长足的发展,也就没有docker.

三:docker解决的问题

3.1 系统环境不一致-

（比如，阿里云服务器上已经有了一个服务DDD的基础运行环境，类似jdk,redis,mysql的匹配版本，但是想迁移DDD服务到腾讯云服务器，但是明显，你要考虑在腾讯云服务器上是否满足DDD服务启动必要基础运行环境，类似jdk,redis,mysql等各种版本，如果不满足，还是要重新配置安装各种基础环境）

开发:我本地没问题.运维:服务器没问题. 这个问题就变成了皮球.
如果一个应用要正常的启动起来需要什么?比如java web应用.
需要一个操作系统,操作系统之上要jdk,tomcat,我们的代码,配置文件.
操作系统的改变可能会导致我们的应用开不起来,比如我们调用了某些系统命令.
jdk版本也可能导致程序的运行失败.比如class文件需要1.7编译,我们装了个1.6的jdk.
tomcat版本也能导致失败,比如旧的版本一些配置在新版本中不再支持.

代码的话就比如应用了C盘,D盘的一个文件,或者是用了系统的一些环境编码.
配置的话我们可能少了某个配置文件等等.

下面docker来了,它把操作系统,jdk,tomcat,代码,配置全部放到集装箱里.再打包放到鲸鱼上,由鲸鱼给我们送到服务器上,在我的机器上怎么运行,在别的机器上也怎么运行.不会有任何的问题.一句话就是docker解决了运行环境不一致所带来的问题.

3.2 服务器Docker部署的各个服务完全隔离，不会受到互相的运行内存以及磁盘存储影响

如果有根别人共用服务器的同学可能有这样的体会,
莫名其妙发现自己的程序挂了,一查原因要不是内存不够了,
要不是硬盘满了,还有就是发现某个服务变慢了,
甚至敲终端都比较卡,
但是linux本身就是一个多用户的操作系统本身就可以供多个用户使用,
docker的隔离性可以解决这个问题,
就算别人的程序还是死循环疯狂吃CPU,
还是封装疯狂打日志把硬盘占满,还是内存泄漏,把内存占满,
都不会导致我们的程序运行错误.
因为docker在启动的时候就限定好了,
它最大使用的CPU硬盘,如果超过了,
就会杀掉对应进程.

3.3 服务器Docker部署快速，通过自动化运维平台，提前配置好的命令行快速横向扩展，服务容器数量

大部分系统业务量并不是每天都比较平均的,特别是一些电商系统,
每天总有那么几天业务量是平时的几倍甚至几十倍,
如果按双11的规模去准备服务器那么对于平时的规模来说又是极大的浪费,
所以就在节日前临时扩展机器,过完节再把多余的节点下线,
这就给运维带来了非常大的工作量,
一到过节就在各个机器上部署各种各样的服务,
我们启动程序需要java,tocmat等等,
并且还可能起不来还要调试,
这是非常恶心的工作,有了docker一切都变得美好了,
只要点一下服务器就可以从10台变成100台甚至1000,1W台.
都是分分钟的事情.为什么会这么快呢?都是用标准的方式把我们的程序运过来,
下载过来,再用标准的方式把它运行起来,
就可以做到只要在每台机器上都执行一两条命令,
就可以让程序正常跑起来,并且不用担心有问题.

四:理解-仓库-镜像-容器

4.1 Docker-仓库

(可以直接理解为Git远程仓库，可以从仓库推送push或者拉取pull自己想获得镜像)

我们的镜像是要在其它机器上运行,如何进行传输呢?这就用到了docker仓库,我们要先把我们的镜像传到docker仓库中,
再由目的地把docker仓库拉过去,这就完成了这样的一次传输过程.谁提供了这样的仓库呢?docker自己提供了,hub.docker.com,
但是非常慢,为了解决这个问题,国内很多公司也在做自己的仓库.淘宝，腾讯这些大厂都会有，需要可以自行百度

4.2 Docker-镜像

(可以理解为已经可以直接部署的jar包)

镜像的英文名交image.
前面我们讲到了集装箱,鲸鱼拖着的每一个集装箱就是一个镜像.从本质上来说镜像就是一系列文件,可以包括我们应用程序的文件,
也可以包括我们应用的运行环境的文件,
既然是文件,那么是以什么样的格式在本地保存的呢?
说到存储格式,就要提到linux的一个存储技术,
叫做联合文件系统,是一种分层的文件系统,
可以将不同的目录挂到同一个虚拟文件系统下.比如test1下有三个文件夹,test2下有两个文件夹,
还有一个readme文件.
联合文件系统就是可以在一个文件夹(test)中
看到多个文件夹(test1,test2)中的内容.

如下图

通过这种方式可以实现文件的分层,test1可以把它看作第一层,test2可以把它看作第二层,每一层有每一层自己的文件,docker就是利用了这种分层的概念实现了镜像存储.

下图就是镜像的存储格式,这张图是分层的,最下面一层,上面也是一层层的好像集装箱罗列在一起.这就是镜像最直观的存储方式.下面是操作系统的引导,上面是linux操作系统,再上面是一些相关的软件,如果是我们自己的程序,就可以是tomcat,jdk,再往上是应用代码,每一层是我们自己都可以控制得,最上面一层先忽略不看,因为这是和容器有关的.注意一点,docker镜像系统的每一层都是只读的,然后把每一层加载完成之后这些文件都会被看成是同一个目录,相当于只有一个文件系统.docker的这种文件系统被称之为镜像.

4.3 Docker-容器

(可以理解为虚拟机-VM)

为了便于理解,大家可以把容器想象成虚拟机,
每个虚拟机都有自己的文件系统,可以把图1整个一部分看成是文件系统,
与虚拟机系统的区别是这里面的文件系统是一层一层的,
并且最下面的n层都是只读的,只有上面一层是可写的.
为什么要有可写的这层呢?大家的程序运行起来,
势必会要写一些日志,写一些文件,
或者对系统的某一些文件做一些修改,
所以容器在最上面一层创建了可读可写的文件系统.在程序的运行过程中,如果要写镜像文件时,
因为镜像的每一层都是只读的,它会把文件的每一层拷到文件的最上层,
然后再对它进行修改,修改之后,
当我们的应用读一个文件时会从顶层进行查找,
如果没有才会找下一层.由于容器的最上一层是可以修改的,
镜像是不能修改的,
这样就能保证镜像可以生成多个容器独立运行,
没有任何干扰.

待完善
todo Linux环境下安装Docker
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