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程序员文章站 2022-07-15 14:53:14
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几个月以前,红帽(Red Hat)宣布了在 Docker 技术上和 dotCloud 建立合作关系。在那时候,我并没有时间去学习关于 Docker 的知识,所以在今天,趁着这个 30 天的挑战,我决定去学习一下 Docker 究竟是怎样的。这篇博文并不是说以后怎么在 OpenShift 上用 Docker 的。请阅读由 Mike McGrath 撰写的 "关于 OpenShift 和 Docker 的技术思考"。也可以看看这个 * 的问题,了解一下 Docker 和 OpenShift 的差别。

什么是 Docker?

Docker 提供了一个可以运行你的应用程序的封套(envelope),或者说容器。它原本是 dotCloud 启动的一个业余项目,并在前些时候开源了。它吸引了大量的关注和讨论,导致 dotCloud 把它重命名到 Docker Inc。它最初是用 Go 语言编写的,它就相当于是加在 LXC(LinuX Containers,linux 容器)上的管道,允许开发者在更高层次的概念上工作。

Docker 扩展了 Linux 容器(Linux Containers),或着说 LXC,通过一个高层次的 API 为进程单独提供了一个轻量级的虚拟环境。Docker 利用了 LXC, cgroups 和 Linux 自己的内核。和传统的虚拟机不同的是,一个 Docker 容器并不包含一个单独的操作系统,而是基于已有的基础设施中操作系统提供的功能来运行的。这里有一个 * 的答案,里面非常详细清晰地描述了所有 Docker 不同于纯粹的 LXC 的功能特性

Docker 会像一个可移植的容器引擎那样工作。它把应用程序及所有程序的依赖环境打包到一个虚拟容器中,这个虚拟容器可以运行在任何一种 Linux 服务器上。这大大地提高了程序运行的灵活性和可移植性,无论需不需要许可、是在公共云还是私密云、是不是裸机环境等等。

Docker 由下面这些组成:
1. Docker 服务器守护程序(server daemon),用于管理所有的容器。
2. Docker 命令行客户端,用于控制服务器守护程序。
3. Docker 镜像:查找和浏览 docker 容器镜像。它也访问这里得到:https://index.docker.io/

我为什么要关心这些?

Docker 之所以有用,是因为把代码从一个机器迁移到另一个机器经常是困难的。它尝试去使得软件迁移的过程变得更加可信和自动化。Docker 容器可以移植到所有支持运行 Docker 的操作系统上。

可以看这篇文章了解更多:how the Fedora Project is embracing Docker

但是我已经在使用虚拟机(VMs)了

到现在为止,要把程序可靠地移植的唯一选择是虚拟机(Virtual Machines,VMs)。虚拟机现在已经很常见了,但虚拟机是非常低级,它提供的是完整的操作系统环境。虚拟机的问题是,迁移的时候太大了。它们包含 了大量类似硬件驱动、虚拟处理器、网络接口等等并不需要的信息。 虚拟机也需要比较长时间的启动,同时也会消耗大量的内存、CPU 资源。

Docker 相比起来就非常轻量级了。运行起来就和一个常规程序差不多。这个容器不仅仅运行快,创建一个镜像和制作文件系统快照也很快。它可以在 EC2, RackSpace VMs 那样的虚拟环境中运行。事实上,在 Mac 和 Windows 系统上使用 Docker 的更好方式是使用 Vagrant。Docker 的初衷其实是发挥类似 VM 的作用,但它启动得更快和需要更少的资源。

它就像 Vagrant 一样吗?

我遇到的一个疑问是,我应该用 Vagrant 还是 Docker 去为我的下一个项目创建沙箱环境?答案再一次是一样的。

Docker 比起 Vagrant 来说,运行起来会更加省资源。Vagrant 提供的环境其实是基于 Virtual Box 提供的虚拟机。可以阅读 * 的这个回答了解更多。

噢,不是!另一个应用程序打包系统

当第一次读到 Docker 打包应用程序时,我困惑了。我们为什么需要再多一个应用打包系统(packaging system)?我早已经把我的 Java 程序打包成 JAR 或 WAR 了。在花了些时间阅读了关于 Docker 的资料后,我明白了 Docker 应用包(application package)的含义。Docker 就是虚拟机和你的像 WAR 或 JAR 那样的应用包之间的桥梁。一方面来说,虚拟机是非常重量级的(耗资源),因为移植时要附带些不需要的东西。另一方面来说,应用代码包(the application code packages)是非常的轻量的,并没有附带足够可靠地运行起来的信息。Docker 很好地平衡了这两方面。

在 Docker 中,应用程序包(application package)意味着一个包含了应用程序代码和所需部署环境的包。例如,在 Java 中我们一般把我们的 Web 应用程序打包在一个 WAR 文件中。这个 WAR 文件是一个非常简约的软件包,它仅仅包含了应用程序的代码。但应用程序需要特定部署的环境去高效地运行起来。有时候部署的环境和开发时的环境是不同的。例 如开发者使用 Java 7 开发程序,但部署时的环境是在 OpenJDK Java 6 中;又或者是在 Mac 上开发的,但在 RHEL 上部署。情况也有可能是:有一些系统库(system libraries)在开发环境和模拟环境(staging environment)中,在不同的应用程序上有不同的效果。Docker 通过不仅仅打包应用程序,也打包应用程序的依赖环境来解决这个问题。

开始使用 Docker

在 Fedora 机器上使用这篇博文中的指令安装 Docker

$ vagrant up
$ vagrant ssh

然后安装 Docker Fedora 镜像:

$ sudo docker pull mattdm/fedora

上面的命令会从 https://index.docker.io/ 上下载 Docker Fedora 镜像。
安装了 Docker Fedora 镜像后,我们可以使用下面命令列出所有的镜像:

$ sudo docker images

REPOSITORY                     TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
shekhargulati/node_image_007   latest              e12b3054d981        50 minutes ago      470.3 MB (virtual 601.8 MB)

mattdm/fedora                         12.04               8dbd9e392a96        7 months ago        131.5 MB (virtual 131.5 MB)

上面列表中第一个镜像就是我以前创建的。它打包了 NodeJS 及 Express Fremework。第二个镜像就是存储的 Docker Fedora 镜像了。

现在,我们在 Docker 容器内运行一个脚本:

$ sudo docker run -t -i -p 3000 mattdm/fedora /bin/bash

在运行完上面的命令后,我们就在 Docker 的容器里面了。我们可以通过 ls 命令列出所有的命令。

现在我们创建下面的目录结构 /home/shekhar/dev

$ mkdir -p home/shekhar/dev
$ cd home/shekhar/dev

现在,我会安装 NodeJS。运行下面的命令去在 Fedora Docker 镜像上安装 Node:

$ sudo yum install npm

接着,我们安装 Express 框架:

$ npm install express -g

Express 框架安装后,我们创建一个新的 Express 程序,然后运行它:

$ express myapp
$ cd myapp
$ npm install
$ node app.js

上面会在 3000 端口启动 NodeJS Express 程序。

现在打开另一个命令行标签,列出所有的 Docker 进程:

$ sudo docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                                 COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
4a5715a915e5        mattdm/fedora   /bin/bash           5 minutes ago       Up 5 minutes        0.0.0.0:49157->3000/tcp   red_duck

你会注意到,3000 端口和本机上的 49157 绑定了。你可以通过下面所示的 curl 命令测试 Express 应用:

$ curl 0.0.0.0:49157
<!DOCTYPE html><html><head><title>Express</title><link rel="stylesheet" href="/stylesheets/style.css"></head><body><h1>Express</h1><p>Welcome to Express</p></body></html>

现在 commit 镜像,然后 push 到 Docker 镜像注册表(registry)。在你做这步之前,你必须通过 https://index.docker.io/account/signup/ 去注册一个 Docker 注册表。

$ sudo docker commit 4a5715a915e5 shekhargulati/node_image_007
$ sudo docker push shekhargulati/node_image_007

请使用你自己的用户名和镜像名。

所以,我的第一个镜像已经上传到 Docker 注册表上面了: https://index.docker.io/u/shekhargulati/node_image_007/

你可以使用 pull 命令下载这个镜像:

$ docker pull shekhargulati/node_image_007

这就是今天的内容。保持反馈!

相关标签: docker VM