Docker 的基本術語

6.1 映像檔 (Images)

想要有效率地使用Docker，需要理解幾個關鍵術語：映像檔，容器和註冊表。現在我們來分析它們的用途以及它們如何相互作用。

Docker映像檔——這是一個模板，用來創建容器。映像檔包含應用程式執行所需的一切：作業系統、應用程式、庫和依賴項，以及配置文件。如果以OOP作比喻：Docker映像檔是類，而容器是類的對象。映像檔使用Dockerfile創建——一個描述創建映像檔步驟的文本文件。

映像檔的主要特點：

1. 分層結構：映像檔由多個層組成。存在一個基礎層，每個後續層表示相對於前一層的更改。這能節省空間並縮短加載時間。
2. 可重複使用：一個映像檔可用於創建多個容器。
3. 可攜性：映像檔可以在不同系統之間傳輸，這使其非常適合在不同環境下開發、測試和部署應用程式。

映像檔的使用範例：

創建自己的映像檔：你可以編寫自己的Dockerfile，指定你的應用程式與其依賴項的設定，來創建自己的映像檔。

FROM ubuntu:latest
RUN apt-get update && apt-get install -y python3
COPY . /app
CMD ["python3", "/app/app.py"]

使用現有的映像檔：你可以使用Docker Hub中的映像檔，快速部署標準應用例如web伺服器或資料庫。

docker pull nginx 

此指令會從Docker Hub公有存儲庫中下載nginx映像檔。

6.2 Containers (容器)

Docker 容器就是一個啟動了的映像實例。容器把應用程序及其依賴關係隔離在一個單獨的運行環境中，這樣就可以不依賴於主機系統或其他容器獨立運行。容器很輕量，因為它們使用的是主機操作系統的內核，而不像虛擬機那樣需要創建單獨的內核。

容器的主要特點：

• 隔離性: 容器把應用程序隔離起來，保證它們的獨立運行並防止依賴衝突。
• 輕量性: 容器相比虛擬機消耗更少的資源，因為它們不需要單獨的操作系統。
• 快速啟動: 容器的啟動和停止比虛擬機快很多，這使得它們在動態環境和擴展中非常理想。

容器的使用示例：

啟動容器: 你可以用 docker run 指令從映像啟動一個容器。

docker run -d -p 80:80 --name mynginx nginx

管理容器: Docker 提供了管理容器的指令，比如 start, stop, restart, rm 和 exec。

docker stop mynginx
docker rm mynginx

在接下來的講座中，你將學到所有命令及其參數。

6.3 註冊中心 (Registries)

Docker 註冊中心 是 Docker 映像檔的存儲庫。註冊中心允許開發者和組織存儲、管理和分發容器映像。註冊中心分為公共和私有類型。

註冊中心的主要特性：

• 公共註冊中心: 例如 Docker Hub，提供社群和官方開發者創建的多種映像檔訪問。
• 私有註冊中心: 用於在組織內存儲和管理映像，確保訪問控制和安全性。
• 與 CI/CD 整合: 註冊中心可以輕鬆與連續整合和部署系統整合，從而實現自動化映像創建和部署過程。

註冊中心的使用範例：

1. Docker Hub: 一個公開的（也是最受歡迎的）Docker 映像註冊中心。提供多種現成的（常常已通過驗證，能從下載統計中看到）映像訪問。

docker pull nginx
docker push myusername/myimage:tag  

2. 私有註冊中心: 你可以使用 Docker Registry 設置和使用你自己的註冊中心。

docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2
docker tag myimage localhost:5000/myimage
docker push localhost:5000/myimage

映像、容器和註冊中心之間的交互

這三個組件之間緊密相關，形成了使用 Docker 的基礎：

• 創建映像: 開發者使用 Dockerfile 創建映像並將其本地存儲。
• 將映像上傳到註冊中心: 映像上傳到註冊中心（例如 Docker Hub 或私有註冊中心），在那裡存儲並為其他用戶或系統提供訪問。
• 運行容器: 用戶從註冊中心下載映像並啟動容器，容器將應用程序隔離並提供其運行環境。

6.4 管理 (Orchestration)

管理 是在分散環境中管理多個容器的過程。管理工具幫助自動化部署、擴展和管理容器。

• Kubernetes: 最受歡迎的容器管理平台，允許管理位於不同節點上的容器叢集。
• Docker Swarm: Docker 內建的管理平台，用於創建和管理 Docker 叢集。
• 管理功能: 自動擴展、自我修復、網路管理和負載均衡。

6.5 網絡 (Networks)

Docker中的網絡允許容器彼此之間以及與外部世界互相交互。Docker為不同的使用場景提供了幾種類型的網絡。

• Bridge: Docker默認創建的網絡。橋接網絡中的容器可以彼此互相交互。
• Host: 容器使用主機機器的網絡介面，直接訪問它們。
• Overlay: 用於在多個Docker daemon之間創建網絡。這對於編排非常重要。
• None: 禁用容器的所有網絡介面。適合隔離任務的情況。

6.6 卷 (Volumes)

卷 (Volumes) 是一種用於持久存儲容器數據的機制。它們可以將數據存儲在容器之外，這樣在重新啟動或刪除容器後，信息不會丟失。

• 創建卷： 可以使用命令 docker volume create 來創建卷。
• 掛載卷： 可以在啟動容器時使用 -v 標誌將卷掛載到容器中。
• 優點： 卷可以提供方便的數據保存和容器之間的數據交換，並且比綁定目錄 (bind mounts) 的性能更高。

重要！ 卷是一個虛擬硬碟，可以連接到虛擬機或容器。通常以普通文件的形式存儲在主機操作系統上。