【面向初学者】通过动手操作学习Docker入门

2 年 ago

韵, 科

2 minutes

首先

本文是针对“计划开始接触/学习Docker的人”撰写的文章！

実際にDockerを動かすハンズオン

写着！

Docker是一种容器化平台。

首先，Docker是什么东西？

简言之，它是一种用于构建轻量级虚拟环境的工具。

在过去，工程师们在进行开发时经常使用虚拟化工具（如Hyper-V、Vagrant和VirtualBox）在计算机上创建虚拟机。尽管这些工具非常方便，但它们都存在一些问题，比如“环境搭建耗时”、“启动速度慢”和“文件大小较大”。

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解决这类问题的是一种叫做Docker的容器化虚拟化技术。与传统的超级虚拟化技术不同，Docker利用主机操作系统来运行应用程序，不再需要启动和使用“GuestOS”。另外，由于Docker采用容器化虚拟化技术，所以将被执行的应用程序单元称为“容器”。（※如果要使用容器化虚拟化技术，主机操作系统必须是Linux。）

问：为什么不需要使用”GuestOS”？
答：通过使用Linux内核，可以在容器单位中运行应用程序(进程)，因此不需要GuestOS。
参考：关于Linux内核和发行版本的信息。

关于容器虚拟化技术的历史

尽管Docker（容器化虚拟化技术）看起来非常方便，但它似乎是最近才变得流行起来的。
但是容器技术本身早在1980年左右就已经存在了。

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容器技术的起源”chroot”

1979年诞生了作为容器技术起源的「chroot」。如其名称所示，它是一种可以改变根(/)目录的技术。

通过对chroot中的根目录和相应目录授予用户权限，可以创建一个伪造的虚拟环境，允许多人访问。它被称为容器技术的起源，因为它像现代的容器技术一样，使用了“一个Linux内核”来创建多个虚拟环境。

据说由于被chroot分隔的目录无法访问外部，因此被称为”chroot监狱”。

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据说由于chroot在安全性方面存在问题，因此后来开始使用后继的”FreeBSD Jail”作为租用服务器或托管共享服务器。

据说根据安全性的角度来看，由于chroot可以在两个步骤中轻松突破，因此它没有意义。

容器技术的核心组件”Cgroup, Namespace”。

通过之前的chroot等途径我们已经成功创建了容器型虚拟化环境。
然而，过去的虚拟化技术存在一些问题，其中包括无法完全实现与主机的进程分离，无法进行硬件资源分配等。为了解决这些问题，cgroup（由Google公司开发）和namespace（由RedHat公司开发）等技术已经公开发布。

命名空间

命名空间是一种用于隔离系统网络、进程等的技术。有了这个技术，容器化的虚拟化技术就可以作为完全隔离的虚拟环境来使用。

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问：什么是进程？

答：进程是在CPU上执行的程序或应用的单位。
https://milestone-of-se.nesuke.com/sv-basic/architecture/cpu/

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控制组

cgroup是一种用于分离硬件物理资源的技术。
我认为那些有使用过基于虚拟化技术的人应该有所了解，在创建虚拟环境时，可能会分配内存和CPU吧？
为了实现以虚拟环境单位分离和限制内存和CPU的机制，使用了cgroup。

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然后将其带入现代「LXC，Docker」。

这些用于虚拟化的技术出现后，像我们现在仍在使用的容器技术也逐渐在世界上流行起来。
其中特别有名的是”LXC（Linux容器）”和”Docker”。

Linux容器（LXC）

2008年左右宣布了搭载namespace和cgroup的首个Linux容器引擎——LXC（IBM公司），它成为了一种无法通过chroot实现的、能够将进程和物理资源进行隔离的容器虚拟化技术的原型。至今，LXC仍被广泛用作“构建轻量级Linux虚拟环境的工具”在各个领域中使用。

Docker：
容器化

没等了。2013年，**Docker（dotCloud公司，现在的Docker公司）**终于发布了。
Docker与LXC不同，它是为了应用程序部署而开发的技术，因此采用了“一个容器一个进程”的机制。
由于“第三方的丰富性”和“低门槛的采用度”，Docker成功夺取了虚拟化技术的霸权。

据说最初Docker的发布是以LXC技术为基础的，但随着时间的推移，为了摆脱对LXC的依赖关系，开始使用libcontainer。

以下是参考文章：

【chroot】なぜFTPでレンタルサーバーにアクセスしても、他のアカウントのファイルが見れないか？

让我们使用Docker试试看。

(Native Chinese translation)

我认为在前一章中，您对容器化虚拟化技术的理解已经加深了。从本章开始，我们将通过实际操作来学习如何使用Docker。

关于Docker中使用的”镜像”和”容器”。

之前，我解释过Docker是通过利用宿主操作系统来启动虚拟化的应用程序。现在，我将解释一下如何创建这个虚拟化的应用程序。

作为使用Docker的我们，需要记住两个Docker术语。

イメージ：コンテナを実行するためのテンプレートが記載されている

コンテナ：イメージを用いて、仮想環境上でアプリを起動させる

形象，是指一个人或事物在人们心中留下的印象或表现出来的形象，通常通过视觉或感官来感知。

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容器是什么

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让我们创建一个Docker环境

让我们从DockerHub安装Ubuntu环境并启动nginx。

首先，从DockerHub上安装Ubuntu镜像。

docker pull ubuntu:latest

使用容器来执行已安装的Ubuntu镜像。

# open browser 「localhost:8080」
docker run -it -d -p 8080:80 --name ubuntu ubuntu:latest

链接：

「docker run -it」にするとコンテナがすぐに終了しない理由

由于尚未安装和启动nginx，我们需要在Ubuntu上安装并运行nginx。

# Ubuntu環境に侵入
docker exec -it ubuntu bash

# nginxのインストール
apt update && \
apt install -y -q curl gnupg2 && \
curl http://nginx.org/keys/nginx_signing.key | apt-key add - && \
apt install -y -q nginx

# nginxの起動
nginx
# reload browser 「localhost:8080」

如果要停止启动的容器，请执行以下操作

# コンテナの停止
docker stop [コンテナID]
# コンテナの削除
docker rm [コンテナID]

用传统的虚拟化技术，准备和启动可能需要数十分钟到数小时的时间，而有了 Docker，只需数秒到数分钟就可以启动！（太好了！）

请查看以下资料：

【Ubuntu + Nginx】Docker イメージの作成手順

让我们使用Dockerfile。

你是否已经了解了关于Docker的概述？
为了方便使用Docker，存在着一个名为”Dockerfile”的功能。
现在就来解释一下这个”Dockerfile”的内容。

DockerFile是什么？ (DockerFile is what?)

我之前使用Docker，在Ubuntu容器内启动了Nginx，但是每次都需要进入Ubuntu来启动Nginx，这很繁琐。

所以我们将使用之前提到的”通过自己创建映像”的方法来创建一个启动Ubuntu + nginx环境。
在这个过程中，我们会用到的是”Dockerfile”。

スクリーンショット 2022-03-29 13.35.54.png (250.2 kB)

让我们通过DockerFile创建自定义镜像吧。

以下是最终版本的Dockerfile，请在您喜欢的目录中创建一个名为Dockerfile（无扩展名）的文件，并写入以下内容。

# 利用する元のイメージを指定
FROM ubuntu:latest

# 必要なパッケージをインストール
RUN apt update && \
    apt install -y -q curl gnupg2 && \
    curl http://nginx.org/keys/nginx_signing.key | apt-key add - && \
    apt install -y -q nginx

# nginx実行
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

通过执行以下命令，可以从目标的Dockerfile创建镜像。

# 「-t」は作成するイメージに付ける名前。今回は「ubuntu-nginx」と名付けます。
docker build -t ubuntu-nginx:latest .

由于已经创建了映像，因此您可以在以下命令中运行容器，这将启动一个Ubuntu+Nginx环境。

docker run --rm -p 8080:80 ubuntu-nginx:latest

スクリーンショット 2022-03-29 13.40.15.png (283.6 kB)

因为镜像已经创建完成，所以你只需要启动容器，就可以使用ubuntu + nginx环境了！

让我们使用Docker Compose

通过使用上述内容中的Dockerfile，我成功构建了自己的原始镜像。最后，我想介绍一下用于更方便使用Docker的功能，称为”Docker Compose”。

Docker Compose是什么意思？

简单来说，”Docker Compose” 是一个用于管理容器的工具。

我們通過使用Dockerfile創建了一個自定義的虛擬環境（映像），並在容器中執行了該映像。
然而，在實際開發中，很少只需要一個映像（容器）的情況。

セッションサーバー

需要为各种应用程序准备执行环境。
但是，每次都要一个个运行Docker容器太麻烦了。

在这种情况下，你可以使用”Docker Compose”来一起运行和管理多个容器环境。

スクリーンショット 2022-03-29 14.54.11.png (375.9 kB)

我们可以使用Docker Compose来运行多个容器。

以下是我们将要完成的Docker Compose的最终形式。
我们将创建一个名为docker-compose.yml的文件，并填写以下内容。

我想要在之前创建的Ubuntu+Nginx镜像之外，执行PHPAdmin和MySQL的镜像。

version: '3'
services:
  #　先程作成したイメージを指定
  app:
    # Dockerfileを指定することも可能
    # https://qiita.com/kai_kou/items/eaafa3cb15e1496f50ec
    image: ubuntu-nginx
    ports:
      - 8080:80

  # 利用するイメージを追加
  mysql:
    image: mysql:8.0-oracle
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=password
  phpmyadmin:
    image: phpmyadmin/phpmyadmin
    environment:
      - PMA_ARBITRARY=1
      - PMA_HOST=mysql
      - PMA_USER=root
      - PMA_PASSWORD=password
    ports:
      - 8081:80

通过执行以下命令，可以从目标的docker-compose.yml文件中创建容器，该文件包含了要使用的镜像。

docker-compose up

停止时，请使用以下命令

docker-compose down

通过使用Dockerfile和Docker Compose，我们现在能够使用一个指令创建各种不同的环境。
此外，Dockerfile和Docker Compose是文本文件，所以能够在Git中进行管理也是令人高兴的！

Docker总结

Docker (Docker容器技术)

「DockerHub」というところにある、様々なイメージを利用することができる

Dockerfile：

「Dockerfile」というファイルに、自分のカスタマイズ環境を記載する

Docker Compose是什么

利用できるイメージは「DockerHubにあるイメージ」、「ローカル環境で作成したイメージ」、「Dockerfile」のいずれか

最终而言

我们公司正在进行QiitaEngineerFesta2023的文章投稿活动。
期待您的参与和投稿！

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