学会Docker之---应用场景和基本操作

实体机、VM和容器

实体机（Physical Machine）是指实际的物理设备，例如我们常见的计算机主机、服务器等。它们是由硬件组成，可以直接运行操作系统和应用程序。

虚拟机（Virtual Machine）是在一台物理机上通过虚拟化技术，将物理资源划分成多个虚拟的计算机环境。在虚拟机内，可以安装自己的操作系统和应用程序，就像在一台实体机上运行一样。每台虚拟机拥有自己的虚拟硬件、虚拟网络和虚拟存储，它们相互隔离，可以独立运行。

容器：也是一种虚拟化技术，不同于VM使用完整的操作系统虚拟化，容器只虚拟化了应用程序运行所需要的进程级别的环境，因此容器启动的速度更快，资源占用更少，可实现更高的密度，可以更好地支持微服务的部署。容器是通过容器引擎来实现的，其中最流行的容器引擎是Docker。
Docker是一种应用容器化技术，它在操作系统层面上提供了一种轻量级的虚拟化方式，使用Docker可以将应用程序及其依赖项打包成容器，可在不同的平台上部署和运行。相比于虚拟机，Docker的容器是更加轻量级的，启动速度更快，占用更少的系统资源。并且，Docker的容器是共享主机的操作系统，因此节省了多个虚拟机启动时的开销。

实体机、VM和Docker的应用场景

实体机的应用场景：

1. 对于需要高性能的应用，如游戏或图形渲染等，实体机是必需的；
2. 实体机可以直接访问硬件，因此在需要访问硬件资源的场景中，它的性能优势也显著；
3. 在需要进行大量计算的科学和工程领域，实体机也经常被用于模拟和预测。

VM的应用场景：

1. 在服务器虚拟化方面，VM广泛应用于数据中心和云计算。因为VM可以通过虚拟化技术将一个物理服务器划分为多个虚拟服务器，从而提高资源利用率；
2. VM还可以用于测试和开发，因为虚拟机可以在不同的操作系统和环境中运行不同的应用程序；
3. 虚拟桌面基础设施（VDI）也是VM的一个常见应用场景。

Docker的应用场景：

1. 应用程序部署：Docker可以把应用程序打包成一个容器，并快速部署到多台服务器上，从而提高部署效率；
2. 基础设施自动化：Docker容器可以通过代码来定义和部署，从而简化了基础设施的维护和管理；
3. 微服务架构：Docker容器可以作为独立的服务单元来运行，从而支持微服务架构的需求。

Docker 和VM 的区别

很早的时候应用的部署都在实体机器上， 后来出现了VM虚拟主机， 再后来出现Docker等容器技术。但是VM和Docker 并不是完全对立或是替代的技术，有时可以互补使用。
Docker 和虚拟机（VM）都是编程和运维人员常用的隔离环境，然而，它们在设计和使用上有一些重要的差别：

尽管这两者的功能在某种程度上有所重叠，但它们并不替代对方，而是各自解决各自最擅长的问题。在实际使用中，Docker 和虚拟机（VM）甚至可以同时使用，达成互补。比如，你可以在一个虚拟的 Linux 系统中运行 Docker，以达到在 Windows 或 MacOS 系统上更好的运行 Linux-only 或 Unix-like 环境的软件的效果。

Docker的优点

1. 快速部署：Docker可以快速部署应用程序，只需要将应用程序放入容器中即可。
2. 轻量级：Docker容器可以在任何环境下运行，因为它们非常轻量级，更加灵活。
3. 可移植性：Docker容器可以在不同的操作系统和云服务商之间移植，使得应用程序更具可移植性。
4. 简化配置：Docker可以将应用程序和配置文件打包在一起，从而消除了系统配置问题。
5. 更高效的资源利用：Docker容器可以在同一台物理机上运行多个应用程序，因此可以更高效地利用资源。
6. 更好的控制：Docker容器提供了更好的控制和管理，使得应用程序更稳定和可靠。
7. 更快的部署时间：基于 Docker 的应用程序可以更快地部署，因为它们不需要进行预编译或代码调整。
8. 更好的协作：Docker容器可以分享和协作，这使得开发和测试更加高效。

Docker 缺点

尽管 Docker 在许多方面都非常出色，它仍然存在一些缺点，特别是当与 VM 比较时：

• 兼容性问题： Docker 直接运行在主机的操作系统上，共享内核。这意味着 Docker 在虚拟化 Linux 时效率非常高，但并不能很好地虚拟出 Windows 或 MacOS 环境。虚拟机则可以在任何操作系统宿主上运行任何目标操作系统。

• 隔离性： 虽然 Docker 提供了多种形式的隔离（例如网络，进程空间），但它们仍然共享相同的内核，如果容器中有恶意程序或存在内核漏洞，可能会影响安全性。虚拟机的操作系统隔离更彻底，可能对于需要高度安全隔离的应用来说更为合适。

• 图形化界面支持： Docker 容器主要设计用来支持服务器端的应用程序。虽然技术上可以运行 GUI 应用程序，但这往往会变得复杂，并且可能需要进行许多配置。虚拟机则可以更为方便地运行 GUI 应用程序。

• 复杂性： 对于许多用户，尤其是那些不熟悉命令行界面的用户，Docker 可能会显得比虚拟机更加复杂。虽然有诸如 Docker Compose 和 Kubernetes 这样的工具可以帮助管理和编排容器，但它们通常需要更多的学习和理解。虚拟机管理和使用通常更为直观，有许多提供 GUI 界面的虚拟机软件。

• 持久存储： Docker 容器是短暂的和无状态的，当容器退出时，其中的所有状态和数据都会被删除。虽然 Docker 提供了持久卷和数据容器等解决方案，但它们使用起来相对麻烦，且可能需要和特定的云平台紧密集成。虚拟机相对容易理解，虚拟硬盘文件（如 *.vdi, *.vhd, *.vmdk等等）为永久存储提供了直观的解决方案。

作为一个工具，Docker 有它的优点和缺点，适合的场景和不适合的场景，理解它们，选择合适的工具应对不同的任务，将帮助精确满足需求并提高工作效率。

Docker 的基本操作和命令

Docker 是一种轻量级的操作系统虚拟化技术， Docker 的基本命令包括：

1. 拉取 Docker 镜像：

Docker 镜像是创建容器的模板。可以通过以下命令来拉取一个 Docker 镜像：

docker pull ubuntu
1

这条命令将从 Docker Hub 拉取 Ubuntu 的最新版本镜像。
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2. 运行 Docker 容器：

以下命令将创建一个新的 Docker 容器，并运行一个命令：

docker run ubuntu echo 'Hello, World!'
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这条命令将在 Ubuntu 容器内部运行echo命令，输出 “Hello, World!”。

3. 列出 Docker 容器：

运行以下命令可以列出正在运行的 Docker 容器：

codedocker ps 
1

如果你想看到所有的容器（包括已停止的），可以添加-a参数：

codedocker ps -a
1

4. 停止和启动 Docker 容器：

   对于正在运行的容器，可以使用以下命令来停止：

codedocker stop 
1

也可以使用以下命令来启动一个已经停止的容器：
1

codedocker start 
1

5. 进入 Docker 容器：

如果希望进入一个正在运行的 Docker 容器的 Shell，可以使用以下命令：

  codedocker exec -it  /bin/bash
1
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Docker Desktop中如何从镜像(image)运行容器（container）

Image 是用来运行containers 的， 它们之间的关系如下图：

1. 获取DockeFile和Code
   这里从github的库拉取 https://github.com/docker/welcome-to-docker， 当然也可以是自行创建DockeFile文件。

git clone  https://github.com/docker/welcome-to-docker
cd welcome-to-docker
1
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2. 从Git拉取的DockeFile和Code等内容如下：
   

3.Docker的配置文件 Dockerfile， 内容如下：

4. 构建image，在项目路径使用docker build 命令构建image（镜像）。

docker build -t welcome-to-docker .
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• -t 后面接的是image 的名字
• . 代表在当前路径查找Dockerfile文件

5. 镜像构建完成之后，就会出现在Docker Destop 的Images 标签页中，
   

6. 点击运行按钮可以进行一些额外的设置， 类似 Port等
   

7. 运行之后就可以在浏览器看到效果， 点击下面的link
   

在浏览器查看的http://localhost:8088/的内容如下：

Docker Desktop中运行Docker Hub中的镜像

Docker Hub 是一个托管 Docker 镜像的服务，可以想像为托管Code的Git Hub。

1. 点击Docker Desktop的最上方的输入框中进行搜索（也可以使用快捷键Ctrl+K）
   

2. 这里以搜索welcome-to-docker 为例， 搜索的结果如下图：

3. 点击Run按钮运行， 在Optional Setting 的可选设定区块可以设定端口等。
   

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