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《微服务架构实战》读书笔记四----Docker
Docker原理
Docker是一个客户端-服务端(C/S)架构的程序，Docker客户端只需要向Docker服务端或守护进程发出请求，服务器或守护进程将完成所有工作并返回结果。Docker提供了一个命令行工具Docker及一整套RESTful API 可以在同一台宿主机器上运行Docker守护进程和客户端，也可以从本地的Docker客户端连接到运行在另一台宿主机远程的Docker守护进程
Docker依赖的Linux的内核特性包括Namespaces命名空间和Control groups控制组。
Namespace命名空间
- PID 进程ID隔离
- NET 管理网络端口
- IPC 进程间通信
- 管理跨进程通信的访问
- MNT 管理挂载点
- UTS 隔离内核和版本标识
- Control groups 控制组
Control groups控制组
- 资源限制
- 优先级设定
- 资源度量
- 资源控制及资源分配
Docker 容器的能力包括
- 文件系统隔离----每个容器都在自己的root文件系统，可以独立挂载外部文件系统
- 进程隔离----每个容器都运行在自己的进程环境中，相互之间互不干扰
- 网络隔离----容器间的虚拟网络接口和IP地址都是分开的
- 资源隔离和分钟----使用Control groups将CPU和内存等资源独立分配给每个Docker容器
更轻量级的虚拟化
Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案
虚拟机的架构
- 基础设施：一般是服务器或者云主机
- 虚拟机管理系统：利用Hypervisor，可以在主操作系统之上运行多个不同的从操作系统，可以构建在基础设施之上，也可以构建在操作系统上
- 客户端操作系统：假设运行3个相互隔离的应用，则需要用Hypervisor启动3个客户机操作系统，也就是3个虚拟机，这些虚拟机都非常大
- 各种依赖：每一个客户机操作系统都需要安装许多依赖
- 应用：安装依赖后，就可以在各个客户机操作系统分别运行应用了，这样各个应用就是相互隔离的
Docker架构
- 基础设施
- 主操作系统：所有主流的系统都行对Docker支持
- Docker守护进程：Docker守护进程代替了Hypervisor，它是运行在操作系统之上的后台进程，负责管理Docker容器
- 各种依赖：对于Docker，应用的所有依赖都打包在Docker镜像中，Docker容器是基于Docker镜像创建的
- 应用：应用的源代码与它的依赖度打包在Docker镜像中，不同的应用需要不同的Docker镜像，不同的应用运行在不同的Docker容器中，它们是相互隔离的
虚拟机和Docker对比
- Docker容器可以秒级启动
- Docker对系统资源利用高，一台主机可以运行千个Docker容器
- 容器除了应用，基本不消耗额外系统资源，所使用资源完全是使用宿主机上的资源
- 传统虚拟机10个应用要10个虚拟机，而Docker只需要10个隔离应用
- Docker可以跨平台，不需要额外操作系统支持
三个概念理解Docker
Docker有三个概念，镜像、容器和仓库
我们可以从镜像仓库把镜像下载到本地，然后将镜像启动就能创建一个容器
Docker之所以这么吸引人，除了新颖的技术，在官方的Registry的生态圈也是相当吸引人球的地方，在Docker Hub中可以下载大量容器化好的应用镜像
Dockerfile 定制一切
Docker为我们提供一套非常强大的语法，可以利用简单的编写程序构建出任何你想要的环境，同时可以跟业务代码相结合，快速构建和生成所需要的应用
Dockerfile用来创建一个自定义的Image，包含了用户指定的软件依赖等，使用Docker的build命令可以直接构建新的Image，它简化了从头到尾的流程并极大地简化了部署工作
Dockerfile命令
FROM
FROM命令可能是最重要的Dockerfile命令，此命令定义了使用哪个基础镜像启动构建流程，基础镜像可以为任意镜像，如果基础镜像没有被发现，则Docker将试图从Docker image index来查找该镜像
格式为 FROM image 或者 FROM image tag
第一条指令必须是FROM指令，并且在同一个Dockerfile中创建多个镜像时，可以使用多个FROM命令
MAINTAINER
格式为MAINTAINER name，指定维护者信息，其实就是类似javadoc注释中的@author，用户声明作者，一般都放在文件比较靠上的位置
RUN
从名称上就可以看出，RUN是执行或运行的意思
格式为RUN command 或 RUN [“executable”,“paraml”,“param2”]
前者将在Shell终端中运行命令，即/bin/sh -c; 后者则使用exec执行。指定使用其他终端可以通过第二种方式实现，例如，RUN ["/bin/bash","-c",“echo hello”]
每条RUN指令将在当前镜像基础上执行指定命令，并提交为新镜像。当命令较长时可以使用“\”来换行
EXPOSE
格式EXPOSE port
告诉Docker服务端容器暴露的端口号
CMD
支持格式有三种
CMD [“executable”,“param1”,“param2”] 使用exec执行
CMD command param1 parma2 在/bin/sh，提供给需要交互的应用
CMD [“param1”,“param2”] 提供给ENTRYPOINT的默认参数
指定启动容器时执行的命令，每个Dcokerfile只能有一条CMD命令，如果指定了多条命令，则只有最后一条会被执行
如果用户启动容器时指定了运行的命令，则会覆盖CMD指定的命令
ENTRYPOINT
两种格式
ENTRYPOINT [“executeable”,“param1”,“param2”]
ENTRYPOINT command,param1,param2
配置容器启动后执行的命令，并且不可被Docker RUN 提供的参数覆盖
每个Dockerfile中只能有一个ENTRYPOINT，当指定多个时，只有最后一个生效
ENV
格式为ENV key value 指定一个环境变量，会被后续RUN指令使用，并在容器运行时保持
ADD
格式为 ADD src dest
该命令将复制指定的src到容器中的dest，其中src可以是Dockerfile所在目录的一个相对路径，也可以是一个URL，还可以是一个tar文件
COPY
格式为COPY src dest
复制本地主机的 src到容器中的dest
当使用本地目录为源目录时，推荐使用COPY
VOLUME
格式为VOLUME["/data"]
创建一个可以从本地主机或其他容器挂载的挂载点，一般用来存放数据库和需要保存的数据等
WORKDIR
格式为WORKDIR /path/to/workdir
为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指令配置工作目录
可以使用多个WORKDIR指令，后续命令如果参数是相对路径，则会基于之前命令指定路径
例如：
WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd
最终路径为 /a/b/c
USER
格式为USER daemon
指定运行容器时的用户名或者UID，后续的RUN也会使用指定用户。
当服务不需要管理员权限的时候，可以通过该命令指定运行用户，并且可以在之前创建所需要的用户，例如，RUN groupadd -r postgres && useradd -r -g postgres postgres 要临时获取管理员权限可以使用gosu，而不推荐sudo
ONBUILD
格式为ONBUILD [INSTRUCTION]
配置当前创建镜像作为其他新创建镜像的基础镜像的基础镜像时，所执行的操作指令
Dockerfile构建过程
Dockerfile其实可以看做一个命令集，每行第一个均为一条命令，每行第一个单词就是命令，后面的字符串是该命令所有接收的参数
docker build的流程
- 提取Dockerfile(evaluator.go/RUN)
- 将Docker按行进行分析(parse/parser.go/Parse)，每行第一个单词叫做command，根据command对之后的字符串进行解析
- 根据分析的command，在dispatchers.go中选择对应的函数进行处理(dispatchers.go)
- 处理完所有的命令，如果需要打标签，则给最后的镜像打上tag，结束
Dockerfile逆向
通过docker history image 可以看到该镜像的历史来源，即使没有Dockerfile 也可以通过history来逆向产生Dockerfile
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