Docker概念和部署

前言

本文系统介绍云服务与虚拟化基础，详解 Docker 容器技术核心概念、部署与实践，涵盖镜像管理、加速配置及华为云仓库上传，帮助读者快速掌握容器化应用部署全流程。

一、云服务和虚拟化基础

1、云服务介绍

云计算 是通过网络为用户提供可伸缩的计算资源。云服务通常分为以下几种类型：

1.1、 IaaS（基础设施即服务）

提供虚拟化计算资源（如虚拟机、存储、网络等）。
用户可以灵活配置自己的计算环境，负责安装操作系统、管理资源等。
优点：灵活度高、可扩展性强。
缺点：管理复杂，需要较多技术支持。

1.2、 PaaS（平台即服务）

提供一个开发平台，用户可以在上面开发应用程序，而无需关注底层硬件或操作系统。
优点：简化开发过程，适合开发者。
缺点：灵活度较低，可能受到平台限制。

1.3、 SaaS（软件即服务）

提供已经构建好的应用程序，用户可以直接使用，无需安装和维护。
优点：快速部署，省时省力。
缺点：定制化差，依赖于服务提供商。

1.4、 DaaS（数据即服务）

提供数据处理和分析服务，用户可以访问、分析云端存储的大数据。
优点：降低用户管理数据的难度。
缺点：可能涉及数据隐私问题。

2、常见云服务商

1）阿里云、腾讯云、AWS、Google Cloud、华为云等是市场上主要的云服务提供商。
2) 云服务提供商通常提供各种服务，如存储、计算、网络、CDN 等。
扩展：
CDN（内容分发网络） 是一个遍布全球的分布式服务器网络，其核心目的是将网站或应用的静态内容（如图片、视频、CSS、JS文件）缓存到离用户更近的地理位置，从而加速访问、减少源站压力、并增强安全性。

二、虚拟化技术概述

1、虚拟化类型

全虚拟化：虚拟化软件完全模拟硬件环境，允许多个操作系统共享硬件资源，彼此之间相互独立。
适用场景：需要兼容多个操作系统（如 Linux 与 Windows 同时运行）的环境。
半虚拟化：虚拟机与宿主操作系统协作，通过修改操作系统内核来提高性能。
适用场景：高性能需求的环境，尤其是优化了开源操作系统（如 Linux）的虚拟化。

2、虚拟化产品

VMware：广泛使用的企业级虚拟化平台，支持全虚拟化和半虚拟化。EXSI
Hyper-V：由微软推出的虚拟化平台，集成于 Windows Server 中。
VirtualBox：适用于个人和开发者的虚拟化产品，跨平台支持（Linux、macOS、Windows）

三、docker简介

1、docker是什么

Docker 是一种容器化技术，它使得开发者可以将应用及其依赖打包到一个标准化的容器中，从而在任何环境下都能一致地运行。这个概念类似于将应用放入一个容器（集装箱），无论容器被移动到哪个环境，它都能保持原有的运行状态。
容器技术相比传统的虚拟化技术（如 VMware）具有显著优势。传统虚拟化需要在每个虚拟机中运行完整的操作系统，资源消耗大，而 Docker 仅在宿主操作系统上运行多个隔离的容器，不需要完整的操作系统，大大减少了系统开销和资源浪费。
通过 Docker，应用可以更轻松地实现跨平台部署和运行。举个例子，一辆兰博基尼应用程序被装进集装箱（容器），可以在不同的操作系统上（如 CentOS 到 Ubuntu）无缝迁移，确保应用始终以相同的方式运行。

2、docker版本

Docker 提供了两个主要版本：
Docker Community Edition (CE)：适用于个人开发者或小型团队，提供基本的容器功能，免费使用。
Docker Enterprise Edition (EE)：适用于大规模生产环境，强调企业级的安全性和支持，通常是付费版本。
每个版本的发布周期不同，CE 通常每个月发布新版本，而 EE 版本则会有更长的维护周期。

3、Docker 与传统虚拟化的区别

Docker 通过操作系统级虚拟化（LXC）提供轻量级的虚拟化，容器之间共享宿主机的操作系统内核，因此相比传统虚拟机，Docker 容器更加轻便、高效。
传统虚拟机：每个虚拟机都包含完整的操作系统，资源占用大。
Docker 容器：共享宿主操作系统的内核，启动快，占用少，易于管理。

4、容器化技术的生态

1. Docker：市场上最为知名和流行的容器框架之一，拥有生态系统完善且社区活跃的优秀特点。它
   通过简单的工具和接口，使得应用程序的部署于测试过程更为简单。
2. Kubernetes：Google 开发并开源的容器编排平台，可以管理、调度和扩展容器的应用。
3. OpenShift：是 Red Hat 提供的开源的容器平台，基于 Kubernetes，但提供了更丰富的功能。
4. LXC： Linux 容器技术，比 Docker 更接近传统的虚拟化技术，可以看作是轻量级的 VM（虚拟
   机）。
5. Rkt：由 CoreOS 开发的一种容器技术，设计上有别于 Docker，它更注重于安全性和模块化。
6. Apache Mesos：一种用于大规模数据中心的容器编排平台，特别地，它可以与其他调度系统如 Marathon、Chronos 或 Jenkins 集成。
7. Containerd：是一个开源的容器运行时，是 Docker 的核心组件之一，可用于管理完整的容器生命周期。
8. Crio：是一个轻量级的容器运行时，专门用于 Kubernetes。
9. Singularity：一款专注于面向性能敏感和计算密集型应用程序的容器技术。
10. Podman：与 Docker 相似，但无需守护进程，支持运行和管理 OCI 容器和镜像。

5、Docker 容器的优势

移植性：应用和其依赖打包在容器中，跨平台和跨环境运行无缝。
隔离性：容器内的应用互相隔离，不会影响宿主机或其他容器。
效率高：由于不需要完整的操作系统，容器消耗的资源少，启动速度快。
简化部署：通过 Docker，可以轻松创建、复制、修改和删除容器，简化了应用部署和管理的复杂度。

6、容器技术的应用场景

1）CI/CD（持续集成与持续交付）：利用 Docker 快速构建和部署应用，保证开发、测试、生产环境的一致性。
2）微服务架构：容器技术与微服务架构相得益彰，可以独立部署和扩展每个微服务。
3）多云与混合云环境：容器跨平台能力使得应用能在不同云环境和本地环境间无缝迁移。

四、linux命名空间

五、docker核心概念

1） 镜像（Image）
镜像是包含应用程序及其所有依赖环境的可执行包。它是一个只读模板，基于该模板可以创建容器实例。
2）容器（Container）
容器是镜像的运行实例。容器提供了与外部环境隔离的运行时环境，可以在不同的系统上运行。 容器通过 Docker 引擎启动，具有独立的文件系统、网络、进程空间。
3）仓库（Repository）
仓库是存放 Docker 镜像的地方。Docker Hub 是最常用的公共仓库，用户也可以创建私有仓库。

六、docker部署

#1 关闭防火强systemctl stop firewalld.service setenforce0#2 安装依赖yuminstall-y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2##设置阿里云镜像源yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo#3安装docker-ce和docker-ce-cliyuminstall-y docker-ce docker-ce-cli containerd.io#####指定版本yuminstall-y docker-ce-20.10.18 docker-ce-cli containerd.io#4开启docker服务及其开机自启systemctl start docker systemctlenabledocker#5查看docker版本和docKer详细信息docker --version docker info

七、docker基础使用

1、docker镜像源配置和拉取镜像信息

# 设置docker镜像源文件并写入链接，本文使用华为云mkdir-p /etc/dockertee/etc/docker/daemon.json<<-'EOF' { "registry-mirrors": [ "https://0a40cefd360026b40f39c00627fa6f20.mirror.swr.myhuaweicloud.com" ] } EOFsystemctl daemon-reload systemctl restart docker# 搜索镜像和拉取nginx镜像docker search nginx docker pull nginx# 查看镜像信息docker images

2、docker镜像操作

#获取docker详细信息。通过镜像id查找docker images docker inspect 576306625d79#1 添加本地镜像标签docker tag nginx:latest nginx:sjj docker images|grepnginx#2 删除镜像## 删除镜像标签 docker rmi 仓库名称:标签docker rmi nginx:sjj## 删除镜像资源 docker rmi 镜像iddocker rmi 576306625d79#3 存储镜像（导出）docker save -o nginx.tar nginx:latest#4 载入镜像。docker rmi 镜像id docker load -i nginx.tar

3、上传镜像到华为云仓库

步骤1：登入华为云搜索swr


步骤2：创建组织（需实名认证）

步骤3：获取登入指令

复制指令并在xshell执行

步骤4：上传镜像
sudo docker tag {镜像名称}:{版本名称} swr.cn-east-3.myhuaweicloud.com/{组织名称}/{镜像名称}:{版本名称}
sudo docker push swr.cn-east-3.myhuaweicloud.com/{组织名称}/{镜像名称}:{版本名称}

docker tag nginx:latest swr.cn-east-3.myhuaweicloud.com/sjj/nginx:sjj docker push swr.cn-east-3.myhuaweicloud.com/sjj/nginx:sjj

总结

通过学习，读者可理解云服务与虚拟化原理，掌握 Docker 容器操作、镜像配置与推送至华为云的完整流程，具备在实际环境中部署与管理容器化应用的能力。