基础 2 —— Docker 的下载与安装

Docker官网：http://www.docker.com

Docker Hub官网: https://hub.docker.com/

前提说明：

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 系统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。如果其它系统想部署 Docker，必须安装一个虚拟的 Linux 环境。

2.1 Docker 的基本组成

镜像 (Image) Docker 镜像 (Image) 就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。它也相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 centos7 就包含了完整的一套 centos7 最小系统的 root 文件系统。相当于容器的“源代码”，Docker 镜像文件类似于 Java 的类模板，而 Docker 容器实例类似于 java 中 new 出来的实例对象。

容器与镜像的关系就类似于 Java 面向编程中的类与对象的关系。
容器 (Container)
1. 从面向对象角度 Docker 是利用容器 (Container) 独立运行的一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器就类似于一个虚拟化的运行环境，容器是用镜像创建的运行实例。就像是 Java 中的类和实例对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境，它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。
2. 从镜像容器角度可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境（包括 root 用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。
仓库 (Repository)

仓库 (Repository) 是集中存放镜像文件的场所。类似于 Maven 仓库，存放各种 jar 包的地方；Github仓库，存放各种 git 项目的地方；

Docker 公司提供的官方 registry 被称为 Docker Hub，存放各种镜像模板的地方。仓库分为公开仓库 (Public) 和私有仓库 (Private) 两种形式。最大的公开仓库是 Docker Hub (https://hub.docker.com/)，存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云、网易云等。

小结：

需要正确的理解仓库 / 镜像 / 容器这几个概念:

Docker 本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就是 Image 镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成 Docker 容器实例（类似 Java 中 new 出来一个对象）。

Image 文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 Image 文件生成容器的实例。同一个 Image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

镜像文件

Image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。

容器实例

一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过 Docker 客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器。

仓库

就是放一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候再从仓库中拉下来就可以了。

2.2 Docker的架构图解

Docker 是一个 Client-Server 结构的系统，Docker 守护进程运行在主机上，然后通过 Socket 连接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。容器，是一个运行时环境，就是我们前面说到的集装箱。

基于这幅架构图，我们可以进一步分析Docker底层的运行流程：

2.3 在 Centos7 上安装 Docker

前提：首先请确保本地的Linux环境是centos7及以上的版本。

安装 gcc 环境

[root@192 01u]# yum -y install gcc
[root@192 01u]# yum -y install gcc-c++

安装需要的软件包

[root@192 01u]# yum install -y yum-utils

设置镜像仓库

[root@192 01u]# yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

更新 yum 软件包索引
```
[root@192 01u]# yum makecache fast
```

安装 Docker

[root@192 01u]# yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

启动 Docker
```
[root@192 01u]# systemctl start docker
```

安装完成之后，我们可以查看 Docker 安装的版本信息

[root@192 01u]# docker version
Client: Docker Engine - Community
Version:           26.1.3
API version:       1.45
Go version:        go1.21.10
Git commit:        b72abbb
Built:             Thu May 16 08:34:39 2024
OS/Arch:           linux/amd64
Context:           default

Server: Docker Engine - Community
Engine:
  Version:          26.1.3
  API version:      1.45 (minimum version 1.24)
  Go version:       go1.21.10
  Git commit:       8e96db1
  Built:            Thu May 16 08:33:34 2024
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
containerd:
  Version:          1.6.32
  GitCommit:        8b3b7ca2e5ce38e8f31a34f35b2b68ceb8470d89
runc:
  Version:          1.1.12
  GitCommit:        v1.1.12-0-g51d5e94
docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad0

测试是否安装成功
```
[root@192 01u]# docker run hello-world
```

卸载 Docker

[root@192 01u]# systemctl stop docker
[root@192 01u]# yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
[root@192 01u]# rm -rf /var/lib/docker
[root@192 01u]# rm -rf /var/lib/containerd

2.4 安装镜像加速器

如何获取加速器地址？我们只需按照以下的步骤操作即可。

首先我们需要注册一个属于自己的阿里云账户（可复用淘宝账号）。并登陆
获取加速器地址连接

第一步：登陆阿里云开发者平台

第二步：点击控制台

第三步：选择容器镜像服务

第四步：获取加速器地址

第五步：粘贴脚本执行
```
[root@shjava2202 ~]# mkdir -p /etc/docker
```
再执行如下 shell 脚本：
```
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://2j0viskq.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
```
```
[root@shjava2202 ~]# systemctl daemon-reload
[root@shjava2202 ~]# systemctl restart docker
```
第六步：验证是否配置成功

如果出现了以上信息，说明镜像加速器配置没有问题。

那大家思考一个问题，当我们运行docker run命令的时候，这个命令做了什么?

输出这段提示以后，hello world 就会停止运行，容器自动终止。

我们可以通过一幅图来描述 docker run 命令的运行过程。

2.5 为什么 Docker 会比 VM 虚拟机快

(1) Docker 有着比虚拟机更少的抽象层

由于 Docker 不需要 Hypervisor（虚拟机）实现硬件资源虚拟化，运行在 Docker 容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在 CPU、内存利用率上 Docker 将会在效率上有明显优势。

(2) Docker 利用的是宿主机的内核，而不需要加载操作系统 OS 内核

当新建一个容器 (docker run) 时，Docker 不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。进而避免引寻、加载操作系统内核返回等比较费时费资源的过程，当新建一个虚拟机时，虚拟机软件需要加载 OS，返回新建过程是分钟级别的。而 Docker 由于直接利用宿主机的操作系统，则省略了返回过程，因此新建一个 Docker 容器只需要几秒钟。