如何安装和使用Docker
本文深入解析Docker,一种革命性的容器化技术,从其基本概念、架构和组件,到安装、配置和基本命令操作。文章探讨了Docker在虚拟化、一致性环境搭建及微服务架构中的关键作用,以及其在云计算领域的深远影响,为读者提供了关于Docker技术全面且深入的洞见。
关注【TechLeadCloud】,分享互联网架构、云服务技术的全维度知识。作者拥有10+年互联网服务架构、AI产品研发经验、团队管理经验,同济本复旦硕,复旦机器人智能实验室成员,阿里云认证的资深架构师,项目管理专业人士,上亿营收AI产品研发负责人。
一、Docker简介
Docker是一种开源容器化技术,它允许开发者将应用及其依赖打包到一个轻量级、可移植的容器中。这种方法确保了应用在不同环境中的一致性和效率。Docker的出现标志着云计算和微服务架构的一个重要转折点。
Docker的起源和发展
Docker最初是由Solomon Hykes在DotCloud公司(后改名为Docker Inc.)开发的一个内部项目。自2013年首次公开发布以来,Docker迅速成为容器化技术的代名词,受到了广泛的关注和采用。
Docker的工作原理
Docker通过使用Linux内核的特性(如cgroups和namespace)来隔离应用的运行环境。这不仅使得容器运行高效,而且还提高了安全性。Docker容器与虚拟机相比,由于不需要完整的操作系统,因此更加轻量和快速。
Docker的核心组件
- Docker Engine:负责创建和管理容器。
- Docker Images:包含应用及其运行环境的蓝图。
- Docker Containers:运行中的镜像实例。
- Docker Hub:一个共享和存储容器镜像的公共服务。
Docker的优势
- 一致性:在任何支持Docker的环境中以相同方式运行应用。
- 便携性:容易迁移和扩展。
- 隔离性:提高安全性和稳定性。
- 资源高效:与传统虚拟机相比,更少的性能开销。
Docker的应用场景
- 微服务架构:Docker非常适合微服务架构,每个服务可以独立容器化。
- 持续集成/持续部署(CI/CD):Docker简化了构建、测试和部署流程。
- 开发和测试:提供一致的开发、测试环境。
- 云原生应用:Docker是构建和部署云原生应用的基础。
Docker与虚拟化技术的比较
虽然Docker和传统的虚拟化技术(如VMware、Hyper-V)在某些方面有相似之处,但它们在性能、资源利用率和速度方面有显著的区别。Docker通过共享主机的内核,减少了资源占用,提高了启动速度。
二、Docker架构和组件全解
Docker的架构和组件是理解其工作原理和应用的关键。这部分将深入探讨Docker的核心组件、架构设计,以及它们如何共同工作来提供一个高效、灵活的容器化平台。
Docker的总体架构
Docker采用客户端-服务器(C/S)架构。这种架构包括一个服务器端的Docker守护进程(Docker Daemon)和一个客户端命令行接口(CLI)。守护进程负责创建、运行和管理容器,而CLI则允许用户与Docker守护进程交互。
Docker Daemon(守护进程)
- 运行在宿主机上。
- 负责处理Docker API请求,并管理Docker对象,如镜像、容器、网络和卷。
Docker Client(客户端)
- 用户通过Docker客户端与Docker守护进程交互。
- 发送命令到Docker Daemon,如
docker run
、docker build
等。
Docker Registry(注册中心)
- 用于存储Docker镜像。
- Docker Hub是最常用的公共注册中心,但用户也可以搭建私有注册中心。
Docker Images(镜像)
Docker镜像是一个轻量级、可执行的包,包含运行应用所需的一切:代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
镜像构成
- 由多层只读文件系统堆叠而成。
- 每层代表Dockerfile中的一个指令。
- 利用联合文件系统(UnionFS)技术来优化存储和提高效率。
镜像版本管理和层缓存
- 支持标签(Tagging),用于版本控制。
- 层缓存用于加速构建和部署过程。
Docker Containers(容器)
容器是Docker镜像的运行实例。它在镜像的顶层添加一个可写层,并通过Docker守护进程在用户空间中运行。
容器与虚拟机的区别
- 容器直接在宿主机的内核上运行,不需要完整的操作系统。
- 资源占用少,启动速度快。
容器的生命周期管理
- 创建、启动、停止、移动和删除。
- 可以通过Docker CLI或API进行管理。
Docker Networks(网络)
Docker网络提供了容器之间以及容器与外部世界之间的通信机制。
网络类型
- Bridge:默认网络,适用于同一宿主机上的容器通信。
- Host:移除网络隔离,容器直接使用宿主机的网络。
- Overlay:用于不同宿主机上的容器间通信。
网络配置
- 支持端口映射和容器连接。
- 提供DNS服务,容器可以通过名称互相发现和通信。
Docker Volumes(卷)
Docker卷是一种持久化和共享容器数据的机制。
卷的类型
- 持久化卷:数据存储在宿主机上,即使容器删除,数据仍然保留。
- 共享卷:允许不同容器共享数据。
数据管理
- 可以在运行时动态挂载。
- 支持数据备份、迁移和恢复。
三、Docker安装与配置
Docker的安装和配置是开始使用Docker的第一步。本节将覆盖Docker在主流服务器操作系统上的安装步骤和基本配置方法。
Docker在Linux上的安装
Ubuntu系统
- 更新软件包索引:
sudo apt-get update
- 安装必要的包以允许
apt
通过HTTPS使用仓库:sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
- 添加Docker官方GPG密钥:
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
- 添加Docker仓库:
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
- 再次更新软件包索引:
sudo apt-get update
- 安装Docker CE(社区版):
sudo apt-get install docker-ce
CentOS系统
- 安装必要的包:
sudo yum install -y yum-utils
- 添加Docker仓库:
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
- 安装Docker CE:
sudo yum install docker-ce
- 启动Docker守护进程:
sudo systemctl start docker
Docker在Windows Server上的安装
对于Windows Server,可以使用Docker EE(企业版)。
- 启用容器功能:在服务器管理器中,添加“容器”角色。
- 安装Docker:运行PowerShell脚本来安装Docker EE。
Install-Module DockerProvider
Install-Package Docker -ProviderName DockerProvider -RequiredVersion preview
- 启动Docker服务:
Start-Service Docker
Docker在macOS上的安装
Docker Desktop for Mac是在macOS上运行Docker的最佳选择。
- 下载Docker Desktop for Mac安装程序。
- 双击下载的
.dmg
文件,然后拖动Docker图标到应用程序文件夹。 - 打开Docker应用程序,完成安装。
Docker基本配置
用户组配置
- 将用户添加到
docker
组,以避免每次使用docker
命令时都需要sudo
。sudo usermod -aG docker your-username
配置Docker启动项
在Linux上,设置Docker随系统启动:
sudo systemctl enable docker
配置Docker镜像加速
对于某些地区,可能需要配置镜像加速器以提高拉取速度:
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://your-mirror-url"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
四、Docker基本命令
Docker的基本命令是操作和管理Docker容器和镜像的基石。为了便于理解和参考,以下以表格形式列出了Docker的主要命令及其功能描述。
命令 | 功能描述 |
---|---|
docker run |
创建并启动一个新容器 |
docker start |
启动一个或多个已停止的容器 |
docker stop |
停止一个运行中的容器 |
docker restart |
重启容器 |
docker rm |
删除一个或多个容器 |
docker rmi |
删除一个或多个镜像 |
docker ps |
列出容器 |
docker images |
列出镜像 |
docker pull |
从镜像仓库拉取或更新指定镜像 |
docker push |
将镜像推送到镜像仓库 |
docker build |
通过Dockerfile构建镜像 |
docker exec |
在运行的容器中执行命令 |
docker logs |
获取容器的日志 |
docker inspect |
获取容器/镜像的详细信息 |
docker network create |
创建一个新的网络 |
docker volume create |
创建一个新的卷 |
docker attach |
连接到正在运行的容器 |
docker cp |
从容器中复制文件/目录到宿主机,反之亦然 |
docker diff |
检查容器文件系统的更改 |
docker commit |
从容器创建新的镜像 |
docker login |
登录到Docker镜像仓库 |
docker logout |
从Docker镜像仓库登出 |
docker search |
在Docker Hub中搜索镜像 |
docker save |
将一个或多个镜像保存到文件 |
docker load |
从文件加载镜像 |
docker tag |
为镜像创建一个新的标签 |
docker port |
列出容器的端口映射或指定容器的特定映射 |
docker top |
显示一个容器中运行的进程 |
五、总结
通过对Docker的深入探讨,我们可以看到Docker作为一种现代化的容器化技术,在技术领域的影响是多方面的。从Docker的简介到其架构和组件的全面解析,再到实际的安装、配置和基本命令操作,我们了解了Docker如何将复杂的应用容器化过程变得简单高效。
Docker的技术革新
轻量级虚拟化:Docker采用的容器技术,与传统的虚拟机相比,极大地减少了资源消耗,提高了启动速度和性能,这对于资源密集型的应用来说是一个重大突破。
一致性环境:Docker通过容器来保证应用在不同环境中的一致性,解决了“在我的机器上可以运行”的常见问题,这在持续集成和持续部署(CI/CD)中尤为重要。
微服务架构的推动者:Docker的出现和普及推动了微服务架构的发展。它使得开发者可以将应用分解为更小、更易管理的部分,从而提高了系统的可维护性和可扩展性。
Docker在云计算领域的影响
云原生应用的基石:Docker是构建云原生应用的关键。它不仅支持应用的快速部署和扩展,还通过其生态系统(如Kubernetes)支持高级的容器编排。
资源优化:在云环境中,资源的有效利用是核心考虑。Docker通过减少额外的操作系统开销,使得在相同的物理资源上可以运行更多的应用实例。
多云和混合云策略的加速器:Docker的可移植性使得它成为实现多云和混合云策略的理想选择。企业可以轻松地将应用迁移至不同的云服务提供商,或在私有云和公有云之间无缝迁移。
未来展望
Docker已经成为现代软件开发和运维的一个不可或缺的部分,但技术永远在发展。未来,我们可以预见到容器技术将进一步整合更多的安全特性,提供更加智能的资源管理,以及更紧密地与新兴的云原生技术和服务集成,如函数即服务(FaaS)、无服务器计算等。
综上所述,Docker不仅仅是一个技术工具,它代表了一种关于如何构建、部署和管理应用的新思维方式,这对于任何涉足云计算、云原生和软件工程领域的专业人士而言,都是至关重要的。
关注【TechLeadCloud】,分享互联网架构、云服务技术的全维度知识。作者拥有10+年互联网服务架构、AI产品研发经验、团队管理经验,同济本复旦硕,复旦机器人智能实验室成员,阿里云认证的资深架构师,项目管理专业人士,上亿营收AI产品研发负责人。
如有帮助,请多关注
TeahLead KrisChang,10+年的互联网和人工智能从业经验,10年+技术和业务团队管理经验,同济软件工程本科,复旦工程管理硕士,阿里云认证云服务资深架构师,上亿营收AI产品业务负责人。
如何安装和使用Docker的更多相关文章
- 在Ubuntu 14.04安装和使用Docker
Docker是一个开源软件,它可以把一个Linux应用和它所依赖的一切(比如配置文件)都封装到一个容器.然而,Docker与虚拟机不同,它使用了沙箱机制,Docker容器不运行操作系统,它共享主机上的 ...
- [转]在Ubuntu 14.04安装和使用Docker
在Ubuntu 14.04安装和使用Docker 作者:chszs,版权所有,未经同意,不得转载.博主主页:http://blog.csdn.net/chszs Docker是一个开源软件,它可以把一 ...
- Centos7的安装、Docker1.12.3的安装,以及Docker Swarm集群的简单实例
目录 [TOC] 1.环境准备 本文中的案例会有四台机器,他们的Host和IP地址如下 c1 -> 10.0.0.31 c2 -> 10.0.0.32 c3 -> 10.0.0. ...
- ubuntu16.04安装最新版docker、docker-compose、docker-machine
安装前说明: 本文将介绍在ubuntu16.04系统下安装和升级docker.docker-compose.docker-machine. docker:有两个版本:docker-ce(社区版)和do ...
- Centos7下安装与卸载docker应用容器引擎
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 Li ...
- Docker的安装和使用说明——Docker for Windows
一.Docker安装 1.1官方方法 官方下载页面:http://www.docker.com/products/docker#/windows 官方下载地址:https://download.doc ...
- CentOS 下安装和使用 Docker
引言: 在服务器开发过程中,环境部署无疑是及其繁琐的事情,特别是当项目数量和规模达到一定级别之后,在一台新的机器上部署项目环境无疑是极其漫长而痛苦的,那么什么办法能够实现我们的目标:在开发环境的一次配 ...
- Docker学习笔记(一):在本地安装和配置Docker
由于公司里测试服务器时常会有变动,每次变动之后都需要在新的服务器上配置一遍环境,实在是麻烦.后来我突然想到了在网上看到的资料中说Docker能快速部署可移植的容器,所以我就试着用Docker搭建了 ...
- [转载] Centos7的安装、Docker1.12.3的安装,以及Docker Swarm集群的简单实例
1.环境准备 本文中的案例会有四台机器,他们的Host和IP地址如下 c1 -> 10.0.0.31 c2 -> 10.0.0.32 c3 -> 10.0.0.33 c4 -&g ...
- ubuntu16安装最新版docker
ubuntu16.04安装最新版docker.docker-compose.docker-machine https://www.cnblogs.com/tianhei/p/7802064.html ...
随机推荐
- ORACLE SEQUENCE 详解
1. About Sequences(关于序列) 序列是数据库对象一种.多个用户可以通过序列生成连续的数字以此来实现主键字段的自动.唯一增长,并且一个序列可为多列.多表同时使用. 序列消除了串行 ...
- win32 - 从dll中导出api并使用
从User32.dll中导出MessageBoxW 代码: #include <Windows.h> #include <iostream> #include <func ...
- OpenCV开发笔记(六十二):红胖子8分钟带你深入了解亚像素角点检测(图文并茂+浅显易懂+程序源码)
若该文为原创文章,未经允许不得转载原博主博客地址:https://blog.csdn.net/qq21497936原博主博客导航:https://blog.csdn.net/qq21497936/ar ...
- gorm入门学习
文档 https://learnku.com/docs/gorm/v2/v2_release_note/9756 https://gorm.cn/zh_CN/docs/ 下载安装 go get -u ...
- cmake安装及报错解决办法
安装 yum install cmake 报错 centOS8(x86_64 或 aarch64) 系统下 yum或dnf 默认安装的 cmake-3.18.2-11.el8版本,安装后无法使用,出现 ...
- 解决macOS Big Sur系统pyenv不能安装python3.6.x版本的问题及pyenv-virtualenv的安装使用
前置 先安装好pyenv brew install pyenv 配置环境 echo -e 'if command -v pyenv 1>/dev/null 2>&1; then\n ...
- 基于java的学生信息管理系统
开发说明:使用数组集合存储临时数据,实现学生信息管理系统,实现的功能有管理员的注册.登陆.增加学生信息.删除学生信息.查询学生信息.修改学生信息.学生信息列表 登陆注册界面 系统首页界面 增加 删除 ...
- jupyter notebook更改默认工作目录
jupyter notebook默认配置路径:C:\Users\Administrator\.jupyter\jupyter_notebook_config.py 如果找不到配置文件,可以生成一个 j ...
- .NET Core 引发的异常:“sqlsugar.sqlsugarexception” 位于 system.private.corelib.dll 中
运行一个.NET Core 项目 报错:引发的异常:"sqlsugar.sqlsugarexception" 位于 system.private.corelib.dll 中 . 我 ...
- PMP考试之【PMBOK(第六版)49个过程及ITTO】