Docker 说明
本章,我们主要从Docker简介Docker中几个核心概念Docker安装这几个方面对Docker进行介绍!

1、? Docker 简介1.1、? 什么是 Docker

Docker 官网:https://www.docker.com

Docker 是一个开源的应用容器引擎,是一个轻量级容器技术。

Docker 支持将软件编译成一个镜像,然后在镜像中各种软件做好配置,将镜像发布出去,其他使用者可以直接使用这个镜像。

运行中的这个镜像称为容器,容器启动是非常快速的。

Docker 的英文意思是码头工人,意思就是搬运东西的意思,其实这和 Docker 的特点是一样的,Docker 提供的就是一种容器化搬运东西(我们的软件或程序)的过程。Docker 自己本来是运行在操作系统上一个程序软件,它会提供一个容器环境,使我们的程序独立地运行在容器中,所以说,官方给 Docker 起的这个名字也真是应景。

1.2、? Docker 的特点1.2.1、更高效的利用系统资源

Docker 对系统资源的利用率很高,无论是应用执行速度,内存损耗或者文件存储速度,都要比传统虚拟机技术更高效。因此,对比虚拟化技术,一个相同配置的主机往往可以运行更多数量的应用。

1.2.2、更快速的启动时间

传统的虚拟化技术启动应用服务往往需要数分钟,而 Docker 容器应用,由于直接运行于宿主内核,无需启动完整的操作系统,因此可以做到秒级,甚至毫秒级的启动时间,大大节约了开发测试,部署的时间。

1.2.3、一致的运行环境

开发过程中常见的一个问题是环境一致问题,由于开发环境、测试环境、生产环境不一致,导致有些 Bug 并未在开发过程中发现。而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境,确保环境一致性,从而不会在出现这段代码在我机器上没问题这类问题。

1.2.4、持续支付和部署

对开发和运维人员来说,最希望就是一次创建和部署,可以在任意地方运行。而且使用 Docker File 使镜像构建透明化,不仅仅开发团队可以理解应用运行环境,也方便运维团队理解应用运行所需条件,帮助更好的生产环境中部署该镜像。

1.2.5、更轻松的迁移

由于 Docker 确保了执行环境的一致性,使得应用的迁移更加容易。Docker 可以在很多平台上运行,无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云,甚至是笔记本、其运行结果是一致的。因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用,迁移到另一个平台上,而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

1.2.6、更轻松的维护和扩展

Docker 使用的分层存储以及镜像技术,使得应用重复部分的复用更为容易,也使得应用的维护更新更加简单,基于基础镜像进一步扩展镜像也变得十分简单。此外,Docker 团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的官网镜像,既可以直接在生产环境使用,又可以作为基础进一步定制,大大降低了应用服务的镜像制作成本。

1.3、? Docker 和虚拟机

Docker 是一个能把开发的应用程序自动部署到容器的开源引擎,Docker 在概念上可以理解为一个虚拟机,但却不是真正意义上的虚拟机。

  • 虚拟机是在一台物理机上,利用虚拟化技术,虚拟出来多个操作系统,每个操作系统之间是隔离的。Docker 是开源的应用容器引擎,依然需要先在电脑上安装操作系统,然后安装 Docker 容器管理器;

  • 虚拟机是在硬件级别进行虚拟化,而 Docker 是在操作系统的层面虚拟化;

  • 虚拟机是通过模拟硬件搭建操作系统,而 Docker 则是复用操作系统;

  • 虚拟机实现了操作系统之间的隔离,Docker 只是进程之间的隔离,所以虚拟机的隔离级别更高,安全性更强;

  • Docker 的运行速度更快;

  • Docker 的文件要小得多,虚拟机要大得多。

所以,从运作原理上来看,Docker 更加的轻量级,虚拟机更加的笨重,Docker 启动也十分的快,部署起来也方便,所以越来越多的人开始使用 Docker。


2、? Docker 中几个核心概念2.1、? 镜像(Image)

镜像到底是个什么东西呢,很多人在学习 Docker 的时候都是一头雾水的,可能是歪果仁对镜像情有独钟吧,好多东西都有镜像的概念。比如我们安装系统的.iso文件,其实就是镜像,这里你就可以把镜像认为是一种模板。我们可以使用 Docker 根据这个模板创建容器来运行,其实更可以理解为镜像是好比 Github 上的仓库一样,我们可以克隆下来源代码然后运行,运行起来的代码可以是一个网站、一个应用程序啥的,这就可以叫做容器。说白了,镜像就是一堆静态的模板,运行起来的镜像就是容器。镜像一般需要我们拉取下来,是只读的,这个我们克隆 Github 上的仓库是一样一样的。

Docker 镜像中有分层的概念,就是一个镜像可能基于好几个镜像,比如一个 Web 运行环境可能需要操作系统 Ubuntu、Mysql、.Net Core Runtime 运行时等,那我们拉取的这个镜像就会包好这几个镜像,这就好像我们前边说的打包好的运行环境一样,直接就拉下来一个小电脑一样。

2.2、? 容器(Container)

当我们拉取了一个镜像,然后 Run 一下,就会根据这个镜像运行出来一个容器,运行的容器就好像我们的应用程序一样,可以访问可以停止,我们运用多次 Run 命令,就运行了很多很多容器,也可以说是镜像的实例。从这个角度来看,我们可以把镜像看作是类,容器看作 new 出来的实例,也是很合适的。

2.3、? 仓库(Repository)

存放镜像的地方就是仓库,就好比存放代码的地方是 Github 一样,我们就把 Github 称为代码的仓库,Github 算是最大的仓库。那么存放 Docker 镜像的地方我们叫做 DockerHub,是 Docker 的中央仓库。其实已经有 DockerHub 这个网站了https://hub.Docker.com,这就是存放 Docker 镜像的官方仓库,好多官方的也保存在这里,保证了镜像的安全性和可靠性,我们可以从上边拉取一下镜像来运行我们的软件。当然我们也可以制作好我们自己镜像推送上去,不过这些肯定是要官方审核的,防止有些人写入一些恶意代码。不过我们可以推到我们自己的 DockerHub 上去,供我们自己使用,这个就好我们的 Github 账号一样了,属于私有镜像了。

2.4、? 数据卷(Volumn)

实际上我们的容器就好像是一个简易版的操作系统,只不过系统中只安装了我们的程序运行所需要的环境,前边说到我们的容器是 new 出来的实例,既然是 new 出来的实例那就会销毁,那如果销毁了我们的程序产生出的需要持久化的数据怎么办呢,容器运行的时候我们可以进容器去查看,容器一旦销毁就什么都没有了。所以数据卷就是来解决这个问题的,是用来做数据持久化到我们的宿主机上容器间的数据共享,简单的说就是将宿主机的目录映射到容器中的目录,应用程序在容器中的目录读写数据会同步到宿主机上,这样容器产生的数据就可以持久化了,比如我们的数据库容器,就可以把数据存到我们宿主机上的真实磁盘上了。


3、? Docker 安装

接下来我们以在 Windows 中安装 Docker 为例进行介绍,其他环境类似。

3.1、? 启用 Windows 虚拟化

打开任务管理器,点击性能,查看虚拟化是否已启用,如下图所示:

3.2、? 启用 Hyper-v

打开控制面板,点击程序和功能,点击启用或关闭 Windows 功能,勾选 Hyper-v,确定即可(安装完 Hyper-v 后,可能需要重启电脑),如下图所示:

3.3、? 下载 Docker

下载地址:https://www.docker.com/products/docker-desktop

3.4、? 安装 Docker

  • 双击刚才下载下来的Docker Desktop Installer.exe文件安装即可,不需要任何设置,如下图所示:

    双击打开:

    安装中:

    点击Close and restart代表需要重启电脑:

  • 电脑重启后,我们可以在 CMD 中输入如下命令查看安装的 Docker 版本:

    docker --version

  • 电脑重启后,Docker 会自动启动,在启动界面我们点击Accept即可,如下图所示:

  • 注意:如果启动后出现如下图所示的警告,请先下载 Linux 内核更新包进行安装更新,​ 更新包下载地址:https://aka.ms/wsl2kernel(或者点击弹出警告中的连接),更新后点击Restart按钮即可。

    安装 WSL 更新包:

    重启 Docker:

  • 重启如果出现Docker.ApiServices.WSL2.WslKernelUpdateNotInstalledException这个异常错误,说明需要安装WSL这个插件,​ 打开https://czf-net.xyz/res,下载 wsl.msi 文件,然后安装即可,再次打开 Docker Desktop 就正常了。

  • 如果重启后出现如下所示的错误警告,在 CMD 中执行如下命令并重启电脑:

    netsh winsock reset

    Docker.Core.DockerException:Failed to start在 Docker.Engines.LinuxkitDaemonStartup.d__5.MoveNext() 位置 C:\workspaces\4.12.x\src\github.com\docker\pinata\win\src\Docker.Engines\LinuxkitDaemonStartup.cs:行号 54--- 引发异常的上一位置中堆栈跟踪的末尾 ---在 System.Runtime.ExceptionServices.ExceptionDispatchInfo.Throw()在 System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter.HandleNonSuccessAndDebuggerNotification(Task task)在 Docker.Engines.WSL2.LinuxWSL2Engine.d__26.MoveNext() 位置 C:\workspaces\4.12.x\src\github.com\docker\pinata\win\src\Docker.Engines\WSL2\LinuxWSL2Engine.cs:行号 170--- 引发异常的上一位置中堆栈跟踪的末尾 ---在 System.Runtime.ExceptionServices.ExceptionDispatchInfo.Throw()在 System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter.HandleNonSuccessAndDebuggerNotification(Task task)在 Docker.ApiServices.StateMachines.TaskExtensions.d__0.MoveNext() 位置 C:\workspaces\4.12.x\src\github.com\docker\pinata\win\src\Docker.ApiServices\StateMachines\TaskExtensions.cs:行号 29--- 引发异常的上一位置中堆栈跟踪的末尾 ---在 System.Runtime.ExceptionServices.ExceptionDispatchInfo.Throw()在 System.Runtime.CompilerServices.TaskAwaiter.HandleNonSuccessAndDebuggerNotification(Task task)在 Docker.ApiServices.StateMachines.StartTransition.d__5.MoveNext() 位置 C:\workspaces\4.12.x\src\github.com\docker\pinata\win\src\Docker.ApiServices\StateMachines\StartTransition.cs:行号 67--- 引发异常的上一位置中堆栈跟踪的末尾 ---在 System.Runtime.ExceptionServices.ExceptionDispatchInfo.Throw()在 Docker.ApiServices.StateMachines.StartTransition.d__5.MoveNext() 位置 C:\workspaces\4.12.x\src\github.com\docker\pinata\win\src\Docker.ApiServices\StateMachines\StartTransition.cs:行号 92

3.5、? 启动 Docker

正常启动 Docker 的效果如下图所示:

3.6、? 登录 Docker

我们可以点击窗体的右上角登录按钮登录自己的 Docker 账号,如下图所示:

3.7、? 配置镜像加速地址

我们可以配置国内镜像加速下载地址,点击右上角的设置按钮,点击 Docker Engine 选项,增加如下配置,然后点击Apply & Restart按钮即可:

增加的配置:

"registry-mirrors": [    "https://registry.docker-cn.com",    "http://hub-mirror.c.163.com",    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"],

完整配置:

{    "registry-mirrors": [        "https://registry.docker-cn.com",        "http://hub-mirror.c.163.com",        "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"    ],    "builder": {        "gc": {            "defaultKeepStorage": "20GB",            "enabled": true        }    },    "experimental": false,    "features": {        "buildkit": true    }}

设置效果图:

保存后的设置会存储到C:\Users\quber\.docker\daemon.json文件中。

更多设置请参考官网:https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/dockerd

3.8、? 修改 Docker 数据存储位置

  • 由于 Docker 默认安装在 C 盘(C:\Program Files\Docker),这里我们需要将 Docker 的数据存储转移到其他盘,如 D:\Net_Program\Net_Docker,先退出 Docker Desktop,如下图所示:

  • 新建目录 D:\Net_Program\Net_Docker,执行如下命令导出备份数据到 D:\Net_Program\Net_Docker

    wsl --export docker-desktop-data "D:\Net_Program\Net_Docker\docker-desktop-data.tar"

    说明:D:\Net_Program\Net_Docker为备份的地址,docker-desktop-data.tar为备份的名称

  • 执行如下命令删除原有数据:

    wsl --unregister docker-desktop-data

  • 执行如下命令更改数据存储盘并恢复数据:

    wsl --import docker-desktop-data "D:\Net_Program\Net_Docker" "D:\Net_Program\Net_Docker\docker-desktop-data.tar" --version 2

    说明:“D:\Net_Program\Net_Docker”为更改的数据存储盘地址,“D:\Net_Program\Net_Docker\docker-desktop-data.tar”为导入的数据备份文件地址(即上面我们备份的文件地址),导入完成后在D:\Net_Program\Net_Docker下会生成一个 ext4.vhdx 的虚拟磁盘路径


4、? 安装完成

到此,Windows 中安装 Docker 就完成了。


5、?Windows Server 中安装 Docker

这里我们以在 Windows Server 2016 Datacenter 为例进行介绍。

由于 Windows Server 中不支持使用 Docker Desktop 直接安装,因此,需要按照一下步骤进行安装。

5.1、? 下载更新

在运行中输入sconfig打开参数设置菜单:

然后输入数字 6 并确定(下载并安装更新),在弹出的黑色对话框中选择A,让它下载更新并重启,此操作必须进行,否则后续安装会失败或者各种报错类似于 Linux 各种软件版本依赖:

以管理员身份运行 PowerShell,由于 Windows Server 2016 中文版不支持安装的 NuGet,需要使用命令将原有的 Tls一级修改为二级才能安装 NuGet 服务,执行如下命令:

[System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [System.Net.SecurityProtocolType]::Tls12;

5.2、? 安装 NuGet 服务

执行如下命令指定 NuGet 安装包最小版本:

Install-PackageProvider -Name NuGet -MinimumVersion 2.8.5.201 -Force

安装 Docker 模块:

Install-Module -Name DockerMsftProvider -Force

安装 Docker 包:

Install-Package -Name docker -ProviderName DockerMsftProvider -Force

:::danger 注意

如果这一步安装失败,大概的错误是Install-Package :找不到路径“C:\Users\xxxx……\AppData\Local\DockerMsftProvider\Docker-17-05-2-ee-13.zip”……

定位到路径C:\Users\Administrator\AppData\Local\Temp\DockerMsftProvider,查看该文件架下是否有“,如果没有,需要手动下载https://dockermsft.blob.core.windows.net/dockercontainer/docker-1-12-2-cs2-ws-beta.zip放到这个文件夹下。

最后再执行安装 Docker 包命令即可:

Install-Package -Name docker -ProviderName DockerMsftProvider -Force

:::

安装完成后重启计算机生效(注意,执行如下命令将重启电脑,请谨慎操作)

Restart-Computer -Force

5.3、? 验证 Docker

重启后,我们在 PowerShell 中输入如下命令可查看 Docker 的版本信息。

查看 Docker 的版本号或版本信息:

docker --version

docker version

查看 Docker 的信息:

docker info

5.4、? 修改 Docker 配置

  • 找到文件C:\ProgramData\docker\config\daemon.json,如果没有该文件就创建,填入如下配置:

    {    "builder": {        "gc": {            "defaultKeepStorage": "20GB",            "enabled": true        }    },    "experimental": false,    "features": {        "buildkit": true    },    "registry-mirrors": [        "https://registry.docker-cn.com",        "http://hub-mirror.c.163.com",        "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"    ],    "graph": "E:\\03Docker\\Docker"}

    说明:

    registry-mirrors 代表镜像加速地址;

    graph 代表 Docker 数据存储地址;

    如果出现镜像拉取失败“no matching manifest for windows/amd64 10.0.18362 in the manifest list entries”,需要将“experimental”设置为“true”,如果拉取镜像还是出现上述错误,请尝试在拉取命令后面加上:nanoserver(如 docker pull redis:nanoserver),再次拉取镜像即可成功;

    PS:nanoserver是基于 Windows 上的虚拟化实践。

  • 在 PowerShell 中分别执行如下命令重启 Docker 服务:

    net stop docker
    net start docker

    或者直接执行Restart-Service docker重启 Docker 服务:

5.5、? 测试

我们以安装 Redis 为例,在 CMD 中执行如下命令拉取 Redis 镜像:

docker pull redis

如果出现“no matching manifest for windows/amd64 10.0.14393 in the manifest list entries”的错误提示,请将C:\ProgramData\docker\config\daemon.json配置文件中的experimental设置为true,然后重启 Docker 服务,再次拉取镜像即可成功!

如果拉取镜像还是出现上述错误,请在拉取镜像命令最后加上:nanoserver,再次拉取镜像即可成功!

docker pull redis:nanoserver

PS:nanoserver是基于 Windows 上的虚拟化实践。

5.6、Hyper-V 安装 Liunx Container

  1. 打开服务器管理器,鼠标右键选择Hyper-V 管理器,如下图所示:

  2. 在弹出的窗体中选择虚拟交换机管理器,如下图所示:

  3. 在弹窗的窗体中选择创建虚拟交换机,如下图所示:

  4. 然后填写名称和说明等信息,如下图所示:

  5. 下载 Docker-Machine

    到https://github.com/docker/machine/releases去下载docker-machine-Windows-x86_64.exe,下载下来后重命名为docker-machine.exe,然后将“放入D:\01Software\Docker文件夹下,如下图所示:

  6. 以管理员身份运行CMD,并定位到D:\01Software\Docker,然后执行如下命令:

    docker-machine create -d hyperv --hyperv-virtual-switch "DockerNat" VM8

    说明:命令中的DockerNat就是刚才我们新建的虚拟机名称。

    然后等待命令执行完成,如下图所示:

    :::danger 注意

    如果遇到https://github.com/boot2docker/boot2docker/releases/download/v19.03.12/boot2docker.iso一直下载不下来,我们可以手动下载该文件,然后将该文件放入C:\Users\Administrator\.docker\machine\cache目录内,然后再重新执行上述命令即可。

    :::

  7. 执行如下命令,把当前主机设置为默认 Docker 命令运行的主机:

    docker-machine.exe env VM8

  8. 执行如下命令:

    @FOR /f "tokens=*" %i IN ('docker-machine env vm8') DO @%i


6、? 设置 Vmmem 内存占用配置

默认情况下,当开启 Docker 后,Windows 中的 Vmmem 进程占用的内存非常高,如下图所示:

6.1. ? 修改.wslconfig配置

查看C:\Users\quber下是否有.wslconfig文件,没有则新建一个。

然后设置如下配置:

[wsl2]# 设置最大占用内存为2GBmemory=2GB

更多设置请参考微软官方说明:https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/wsl-config#configuration-setting-for-wslconfig

6.2. ? 在 CMD 中运行如下命令

wsl --shutdown

6.3. ? 然后重启 Docker Desktop

我们再看设置后的效果:


7、? Portainer 安装

Portainer 的作用就相当于 Docker Desktop,只不过为 Web 端进行管理。

7.1、? 拉取 Portainer 镜像

执行如下命令拉取 Portainer 镜像:

docker pull portainer/portainer

7.2、? 创建 Portainer 容器

新建目录D:\Net_Program\Net_Docker\Portainer\Data,用于存储 Portainer 的相关数据。

执行如下命令创建 Portainer 容器并运行:

docker run -d --name=portainer -p 8000:8000 -p 9000:9000 --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v D:/Net_Program/Net_Docker/Portainer/Data:/data portainer/portainer

7.3、? 运行 Web 管理端

此时我们在浏览器中访问http://localhost:9000/地址即可打开 Web 管理端:

​![web]

初始打开的时候,需要创建账号和密码,密码长度不少于 8 位。

创建用户进入系统后,选择第一个选项“Docker”,点击“Connect”按钮即可进入 Docker 的管理界面:


接下来我们就可以在 Docker 中拉取各种镜像进行安装了。