Docker原理|实战

Docker是一个开源的应用容器引擎，它允许开发者将应用程序及其依赖打包进一个可移植的容器中，从而实现在任何安装了Docker的系统上一致的运行环境。Docker的工作原理围绕着容器化技术展开，它使得应用程序及其依赖可以在几乎任何环境中以一致的方式运行。

Docker原理

1. Docker架构

Docker采用客户端-服务器架构。Docker守护进程（Docker daemon）在宿主机上运行，负责构建、运行和管理容器。Docker客户端（如docker命令行工具）则用于与守护进程通信，发送构建、运行容器等指令。

2. 镜像(Image)

• 概念：Docker镜像是一个只读的模板，包含了创建容器所需的所有文件和配置信息。镜像可以基于另一个镜像创建，形成层次结构。
• 构建：通常通过Dockerfile来定义镜像的构建过程，包含基础镜像选择、文件添加、环境变量设置、运行命令等步骤。
• 存储：Docker镜像采用分层存储，每一层都是不可变的，新层建立在旧层之上。这不仅节省了空间，还加速了镜像的构建和传输过程。

3. 容器(Container)

• 概念：容器是从镜像创建的运行实例，它是镜像的可运行版本。容器可以被启动、停止和删除，每个容器都是相互隔离的，拥有自己的文件系统、网络配置、资源限制等。Docker的工作原理围绕着容器化技术展开，它使得应用程序及其依赖可以在几乎任何环境中以一致的方式运行。
• 生命周期：容器的生命周期独立于其镜像，可以在运行时添加或修改文件，但这些更改不会影响镜像本身。

4. Docker Registry

• 作用：Docker Registry是一个存放镜像的仓库服务，Docker Hub是最著名的公开Registry，企业也可以部署私有的Registry。
• 推送与拉取：用户可以将自己的镜像推送到Registry，也可以从Registry拉取镜像到本地使用。

Docker实战例子

实战1：使用Docker运行一个简单的Web应用

步骤：

1. 创建Dockerfile：在项目根目录下创建一个名为Dockerfile的文件，内容如下：

   # 使用官方的Python运行时作为父镜像
   FROM python:3.8-slim
   
   # 设置工作目录
   WORKDIR /app
   
   # 将当前目录内容复制到容器的/app中
   COPY . /app
   
   # 安装任何需要的包
   RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
   
   # 使端口80可用于世界范围内的连接
   EXPOSE 80
   
   # 定义环境变量
   ENV NAME World
   
   # 在容器启动时运行app.py
   CMD ["python", "./app.py"]
   

2. 构建镜像：在Dockerfile所在目录，运行以下命令构建镜像：

   docker build -t my_web_app .
   

3. 运行容器：镜像构建完成后，使用以下命令运行容器：

   docker run -d -p 4000:80 my_web_app
   

   这里-d表示后台运行，-p 4000:80将宿主机的4000端口映射到容器的80端口。

4. 验证：访问http://localhost:4000，你应该能看到你的Web应用正在运行。

实战2：Docker Compose快速启动多容器应用

步骤：

1. 安装Docker Compose：确保Docker Compose已安装在你的系统中。

2. 编写docker-compose.yml：在项目根目录创建一个docker-compose.yml文件，定义服务和网络配置，例如一个简单的Web应用加数据库配置：

   version: '3'
   services:
     web:
       build: .
       ports:
         - "5000:5000"
     db:
       image: postgres
       environment:
         POSTGRES_PASSWORD: example
   

3. 启动应用：运行以下命令启动整个应用栈：

   docker-compose up -d
   

   -d标志让服务在后台运行。

   通过以上的解释以及这两个实战例子，你应该可以初步体验到Docker在打包、部署应用方面的便利性，以及Docker Compose在管理多服务应用时的强大功能。随着实践的深入，还可以探索更高级的功能，如数据卷的使用、网络配置、Docker Swarm集群管理等。