Docker介紹與入門使用
在開發軟體時，時常會需要某些運行環境來協助開發測試，以往利用虛擬化技術建立一個包含作業系統在內的獨立執行環境(虛擬機器)，例如VMware。然而建立虛擬機器會消耗掉不少的系統資源，因此就產生另一種輕量化的虛擬化技術：容器(Container)，容器是利用Linux核心的Control Group和Namespaces機制，建立獨立隔離的工作區，容器間共享主機的資源，必要時也能增加使用條件或限制。


Docker簡介

Docker 是一個開源專案，基於容器技術，對其進一步的封裝，讓使用者更容易操作、快速建立Container、搭建一個開發環境、部署程式碼進行測試。Docker 提供應用程式在獨立的 container 中執行，透過 Docker Engine 來進行管理。



Docker包含了三個主要部份
Docker映像檔(Image)
Docker映像檔是一個唯讀的環境模板，裡面包含了Container內的所有程式(包括應用程式、相關函式庫、設定檔)，用來建立Docker容器。舉例來說，一個網頁的執行環境映像檔內會有ubuntu OS、Apache網站伺服器、MySQL資料庫等。
Docker容器(Containers)
容器是根據映像檔建立的實例(instance)。映像檔是唯讀的，而容器則是是映像檔的可寫層。容器是一個簡易版的 Linux 環境應用程式並可在其中運行程式。一個映像檔可以建立多個容器，每個容器都是相互隔離的。
Docker註冊伺服器(Registries)
Docker註冊伺服器上有許多倉庫(repository)，倉庫內存放許多映像檔供人使用。註冊伺服器分為公開(Public)和私有(Private)，最大的Public registries是 Docker Hub，存放了大量的映像檔供使用者下載使用；使用者也可以在local網路上建立一個Private registries。

Docker是以原生的Linux為基礎開發的，所以在大部份的Linux系統上都可以使用，而目前常見的作業系統 Windows、OS X仍然需要先安裝Linux的VM或者使用Docker官方提供的boot2docker套件(含VM環境)。以下介紹使用Ubuntu 14.04版本。

安裝
Ubuntu 14.04 版本套件庫中已經內建了 Docker ，直接安裝即可。

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install docker.io
$ sudo ln –sf /usr/bin/docker.io /usr/local/bin/docker

快速安裝

$ curl -sSL https://get.docker.com/ubuntu/ | sudo sh

如果沒有錯誤訊息，安裝結束後，可以輸入

$ sudo docker version

來檢查版本資訊，以及

$ sudo docker info

列出目前的系統資訊，包含CPU數量，記憶體大小以及目前有的docker映像檔數等。試試看建立一個容器並輸出Hello World。

$ docker run hello-world

執行結果


Docker的運作流程如下圖Docker 在執行容器前需要有對應的映像檔，如果映像檔不存在local端，則Docker 會從Registries下載(預設是 Docker Hub，也可以指定其他公用或私有registry)。


映像檔
Docker 在執行容器前需要有對應的映像檔，如果映像檔不存在local端，則Docker 會從Registries下載(預設是 Docker Hub，也可以指定其他公用或私有registry)。使用docker pull命令從倉庫取得所需要的映像檔。
例如從Docker Hub 倉庫下載一個 Ubuntu 12.04

$ sudo docker pull ubuntu:12.04
Pulling repository ubuntu
ab8e2728644c: Pulling dependent layers
511136ea3c5a: Download complete
5f0ffaa9455e: Download complete
a300658979be: Download complete
904483ae0c30: Download complete
ffdaafd1ca50: Download complete
d047ae21eeaf: Download complete

可以使用docker imges命令顯示本機上已經存在的映像檔。



容器
當取得映像檔後，可以根據映像檔建立一個新容器並啟動。使用docker run來建立一個容器並啟動執行，如上面的hello world範例。當容器建立並啟動之後，會執行使用者所指定的程式，執行完畢之後容器被終止。除了docker run外，也可以利用docker create指令建立初始狀態為終止的容器。
$ sudo docker create –it ubuntu:14.04
每個容器都有唯一的一個id作為識別，可以使用docker ps –a來顯示目前系統中的所有容器。

$ docker ps –a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
592376ff3eb8 hello-world "/hello" 25 seconds ago Exited (0) 24 seconds ago prickly_wozniak

利用ID以及 docker start命令，將一個終止的容器重新啟動執行。

$ sudo docker start -i 592376ff3eb8

而執行中的容器可以透過 docker stop指令來終止，或者利用docker restart指令將執行中的容器終止後重啟。

$ sudo docker stop 592376ff3eb8

如果要匯出本機上的容器可以使用 docker export匯出。

 $ sudo docker export 592376ff3eb8 > helloworld.tar

或是用docker import匯入容器將其變為映像檔

 $ cat test.tar | sudo docker export - test/ubuntu:v1.0

用images檢視匯入結果

$ sudo docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
test/ubuntu v1.0 9d37a6082e97 About a minute ago 171.3 MB

以上便是一些關於Docker基本的操作。

結論
許多大企業Google、Amazon等也都已經使用Docker來提供一些服務，Docker的輕量化及快速部屬，對於目前雲端開發或者提供雲端服務等都有非常大的幫助。(作者張乃中
目前服務於凌羣電腦電信研發處)

參考資料[1]Docker
https://www.docker.com/
[2]Docker —— 從入門到實踐https://www.gitbook.com/book/philipzheng/docker_practice/details
[3]全面易懂的Docker指令大全
https://www.gitbook.com/book/joshhu/dockercommands/details
[4] SUPERCHARGE YOUR DEVELOPMENT ENVIRONMENT (USING DOCKER)
https://denibertovic.com/talks/supercharge-development-env-using-docker/#/