【Docker入門】Dockerって何?何が便利で流行っているのか?技術ライターが仕組みを解説!
Summary
TLDR这段视频脚本详细介绍了Docker的工作原理和优势。Docker通过创建隔离的容器环境运行程序,确保互不影响,并且可轻松复制到不同环境。容器基于镜像创建,镜像包含所需文件,可在Docker Hub下载预制镜像。Docker可在Linux系统运行,也可通过Docker Desktop在Windows和Mac上模拟Linux环境。Docker大大简化了软件分发和部署流程,因此被广泛应用于开发、测试、教学和持续集成等场景。
Takeaways
- 🐳 Docker 是一种隔离程序运行环境的技术,能够避免不同程序之间的相互影响。
- 📦 Docker 通过 Images(映像文件)的方式将程序及其所需环境打包,使得在不同环境下都能运行相同的程序。
- 🚀 使用 Docker 可以快速启动服务,如 Apache、Nginx、MySQL 等常见服务。
- 🔐 容器内的程序与外部环境是隔离的,需要明确配置才能访问外部资源。
- 💻 Docker Desktop 允许在 Windows 和 macOS 上运行 Docker 容器,为这些系统提供了 Linux 环境。
- 🆓 Docker 容器的创建和销毁都很简单,方便临时测试环境的构建。
- 🏭 Docker 常用于软件开发、测试、部署等场景,有助于统一环境、减少问题。
- 🎓 Docker 也可用于编程教学,为学生提供统一的学习环境。
- 🔄 使用 Docker 可以实现持续集成和持续交付(CI/CD),方便自动化测试和部署。
- 🌐 Docker Hub 提供了大量预先打包的镜像文件,用户可以直接使用和定制。
Q & A
Docker到底是什么?
-Docker是一种可以隔离并运行程序的环境,它使用Linux技术,允许在单个Linux实例中运行多个隔离的容器。
为什么需要隔离程序的运行环境?
-隔离程序运行环境的主要原因是避免相互影响。如果多个程序共享同一个环境,一个程序的更新可能会影响另一个程序的运行。隔离可确保每个程序拥有自己独立安全的运行空间。
Docker容器和虚拟机有什么不同?
-Docker容器使用的是操作系统级虚拟化,而不是硬件级虚拟化,所以比虚拟机更加轻量级、启动快速。Docker容器之间彼此隔离,但共享同一个操作系统内核。
Docker中的"镜像"是什么?
-Docker镜像是一个只读模板,用于创建Docker容器实例。镜像包含了容器运行所需的代码、库、环境变量和配置文件等内容。从一个镜像可以创建多个相同配置的容器实例。
Docker有哪些主要优势和应用场景?
-Docker的优势包括:隔离安全、环境一致、节省资源、快速部署等。常见应用场景有:开发测试、CI/CD、服务部署、学习培训等。
在Docker中如何确保容器的网络隔离?
-Docker为每个容器分配了独立的网络接口和IP地址,彼此隔离。如果需要容器之间互联或对外暴露端口,需要显式配置端口映射。
使用Docker部署应用时有哪些需要注意的问题?
-使用Docker部署应用时需要注意:确保在Dockerfile正确配置了所有依赖;考虑数据持久化问题;设置资源限制(内存、CPU等);配置日志收集方案等。
Docker Desktop是什么?有什么用途?
-Docker Desktop是Docker官方推出的一款工具,允许在Windows和Mac系统上运行Docker。通过模拟Linux环境,开发者可以在非Linux系统上进行基于Docker的开发工作。
关于"Docker Hub"你能解释一下吗?
-Docker Hub是Docker公司提供的公共镜像仓库,任何人都可以在上面分享和下载Docker镜像。Hub上有大量官方和社区贡献的镜像模板,开发者可以直接使用。
Docker在持续集成/持续交付(CI/CD)中有何作用?
-Docker在CI/CD中的作用很大。开发者可以基于统一的Docker镜像环境进行代码编译和测试,然后生成新的镜像部署到生产环境,确保环境一致性。Docker化的应用也更利于自动化部署。
Outlines
🐳 Docker 概览与优点介绍
这一段首先介绍了 Docker 是一种隔离程序执行环境的工具,基于 Linux 容器技术。Docker 允许将程序及其所需的库文件等打包成一个镜像,在不同环境中可以直接运行该镜像。这种隔离执行的方式避免了程序之间的相互影响和版本冲突问题。Docker 容器拥有独立的网络和磁盘,可以方便地创建、启动、停止和删除。
🚢 Docker 的工作原理与容器
这部分详细解释了 Docker 的工作原理。每个 Docker 容器都是一个独立的 Linux 环境,拥有自己的网络地址和文件系统。容器之间相互隔离,无法直接访问对方的网络和文件。要实现容器间通信,需要在启动时进行明确的配置。Docker 镜像包含了容器所需的全部文件,可以基于镜像在任意环境中快速创建新的容器,大大简化了软件分发和部署流程。
🌐 Docker Hub 与简化部署
这里介绍了 Docker Hub 这个官方镜像仓库,用户可以在其中找到现成的镜像并一键启动。通过下载现有镜像,用户无需再自己配置环境,可以立即运行所需的服务。这极大地简化了软件部署流程,使得任何人即使不了解配置细节,也能快速启动服务器应用。此外还提及了使用 Docker Desktop 在 Windows 和 Mac 上运行 Linux 容器的方式。
✨ Docker 的应用场景与优点总结
最后这部分总结了使用 Docker 的典型场景和优点。开发环境中,Docker 可以打包开发的应用程序,在不同环境中保持一致的运行;为团队成员提供统一的开发环境;为编程教学提供现成的环境等。在持续集成与持续交付中,Docker 可以重复运行干净的测试环境,并快速将经过测试的镜像部署到生产环境。Docker 最大的优点在于实现了应用程序的一次打包,到处运行的可移植性,并能在隔离环境中运行,互不影响。
Mindmap
Keywords
💡Docker
💡容器
💡映像
💡隔离
💡可移植性
💡Docker Hub
💡Docker Desktop
💡持续集成(CI)/持续部署(CD)
💡环境一致性
💡开发实践
Highlights
Docker是一个隔离程序运行环境的工具,使用Linux容器技术实现程序的隔离。
Docker通过将程序及其依赖打包到镜像中,实现了程序的一次打包,到处运行的能力。
Docker Hub是一个存放预先构建好的Docker镜像的中心仓库,用户可以很方便地获取和使用这些镜像。
使用Docker可以轻松在开发环境、测试环境和生产环境中部署相同的应用程序。
Docker容器之间是完全隔离的,包括网络和磁盘,从而避免了相互影响的问题。
每个Docker容器都有自己的IP地址,因此容器之间可以像独立机器一样通信。
Docker容器创建和销毁都很简单,方便重复实验和重置环境。
在Windows和macOS系统上可以使用Docker Desktop来运行Docker容器。
Docker在开发、测试、学习编程和持续集成等场景下被广泛使用。
在开发团队中,可以由团队负责人构建开发环境镜像,然后分发给团队成员使用。
在编程学习中,可以使用预先打包好的Docker镜像作为学习环境,避免环境配置问题。
在持续集成场景中,Docker可以提供一致的隔离测试环境,方便重复测试。
Docker的优势包括环境隔离、一次构建到处运行、简化部署流程等。
Docker在部署应用程序时,可以直接将测试过的镜像部署到生产环境中。
在开发交付过程中,Docker可以帮助简化程序部署和环境管理。
Transcripts
皆さんこんにちはSE+
IT教育チャンネルナビゲーターの寺井
ですということで本日は大沢講師をお招き
して
プチ講義を行っていただきたいと思います
それでは大澤さんよろしくお願いしますご
紹介いただきました
技術ライターの大澤です今日は
Dockerって何何が便利なのという
ことでドッカーが流行っている理由その
ポイントについてお話ししていきます
Dockerというのはどっかという会社
が開発したプログラムを
隔離して実行するための
環境ですこうした仕組みや読解以外にも
あってですねコンテナと呼ばれる技術が
使われていますロッカーのロゴはこんな
感じのクジラの上にコンテナが乗っかって
いるようなものなんですけどもこういう
絵柄であるのはこれが理由ですこの
コンテナの中にはプログラム本体だけでは
なくてですねライブラリとかプログラムの
実行に必要なものも全部
含めて1パッケージにできます
ロッカーには
Linuxの技術が使われていて
Linux環境で動きます
Linuxっていうのはサーバーでよく
使われる
OSですねといろいろ言ってますけれども
いずれにしても特化というのはプログラム
を実行するための
Linuxの環境の一つです
そこでどっかについてお話を始める前に
Linuxでプログラムを実行するという
ところについて見ていきたいと思います
プログラム動かすにはそのプログラムを
コンピューターにインストールしますこの
インストールという作業はプログラムを
コピーするだけではなくてそれに付随する
いくつかのファイルをコピーします
その
代表的なものがライブラリです
ライブラリというのはいくつかの機能を
提供するもので例えば画像やPDF
いろんな計算データベースなどいろんな
機能を提供するものがあります
こうした機能を使ったプログラムは一緒に
ライブラリをコピーしないと動かないと
いう事情があります
このライブラリなんですけれども
コンピューター全体で共有して使います
例えばこの図にありますように一つの
コンピューターにプログラムAと
プログラムBをインストールする場合同じ
機能を使っている場合はライブラリは1つ
だけでそれを共有するというような動きに
なりますここでプログラムBを
アップデートしたとしましょうそれに伴っ
てプログラムBが使っているライブラリも
アップデートされる可能性があります
そうするとですねプログラムAもその
アップデートしたライブラリを使うことに
なりますその結果
バージョンが違うのでプログラムAの方が
ですね不具合を起こすというようなことが
ありえるわけですねじゃあどうすればいい
のという話になりますがここで最初にお
話しした
隔離の話になります
そもそもプログラムAとプログラムBとで
ライブラリとかそういうものを共有する
から問題なのであって別々の場所に分ける
実際にディスクを分けてしまえば問題が
なくなりますよねここがロッカーの原点
です
ロッカーはこのようにプログラムを隔離し
て実行することで
互いに影響がないようにする仕組みです
その仕組みとメリットについてもう少し
深く見ていきますDockerはそれぞれ
の実行環境を確立する仕組みです利用する
にはドッカーエンジンというソフトを
インストールしますそうするとその上で
隔離した環境が使えるようになります
隔離した環境というものがですねまあ冒頭
でも少し触れたコンテナというものです
それぞれのコンテナは
ディスクが分かれていて
互いに影響を受けないのはもちろんです
けれども
ネットワークも別々に分かれていますここ
ではIPアドレスを
172-1-2-3などと書いてますけど
これは環境によって異なりますけれども
いずれにしてもそれぞれ別のIPアドレス
が割り当てられ
ますこれがdカードのメリットの一つ目
です
それぞれが
隔離されるので
互いの影響がありませんあるプログラムが
ファイルを書き換えてしまったために別の
プログラムが動かなくなるそういった事態
がなくなりますところで
図を見ると1台のサーバーの中に
複数のサーバーがあるというように見え
ますそうするとですね
過疎サーバーと何が違うのという話もなり
かねませんただドッカーはですねあくまで
も
Linuxの自己環境を確立するだけです
それぞれのコンテナの中には
Linuxは含まれていませんそれから
それぞれのコンテナの中では基本的に一つ
のプログラムしか動きません
たくさんのプログラムを動かしたいので
あればそれぞれコンテナを分けて使うと
いうやり方をします例えばWebサーバー
とデータベースサーバーのソフトそれぞれ
別のコンテナで動かすというのやり方です
ねこれがdカード最大の特徴であり本当に
実行環境を分けるそれだけですね
仮想サーバと違ってそれぞれ
エミュレーションしてるわけではないので
とても高速ですただこの図からわかるよう
に前提として
Linuxを使っていますそのため
Linuxの環境でしか動きません
繰り返しになりますけれどもそれぞれの
コンテナは
完全に
隔離されています
コンテの中からコンテナの外にアクセス
することはできませんこれは
ネットワークもファイルも同様です例えば
コンテナの中で何かプログラムを動かすと
しますとそのプログラムに外から通信する
ということはできませんなぜなら
隔離されているからですね
でこのようにですねもしプログラムに外
から通信したいのであれば明示的な設定が
必要ですどういうことかと言いますと
具体的に外から通信できるように
穴を開けるようにしてコンテナを動かすと
いう形ですねファイルについても同様です
コンテナの内側でしかそのファイルに
アクセスできないのでもしコンテナの外に
アクセスしたい時には
穴を開けてどこかから外に向けてアクセス
できるようにするという形です今回はどこ
かの深い話をするのが目的でないので割愛
しますけれども明示的に設定しない限りは
ですねどこにもアクセスできないという
ことをちょっときちんと理解するという
ことが大事ですでそれでは当然使い物に
ならないので実際には目的ごとにこうした
通信とかリスクの設定とかをしなければ
ならないというところがどっかを使う上で
の大きなポイントになりますではではこの
コンテナどうやって作るのかと言いますと
実はですねこれは
イメージと呼ばれるものから作ります
イメージは一つのファイルででして構成さ
れていってその中にはコンテナの中に
含まれるファイルとかそれからコンテナを
作った時に実行するプログラムの名前とか
ですねそこに渡すデータとかそういった
ものが意識含まれていますこれを
ダウンロードして展開して実行するそう
するとコンテナができるという仕組みです
でここでメリット2つ目です
イメージから作るということはこの
イメージの中にプログラムの実行に必要な
ファイルを全部まとめて含めておけばいい
というわけですですのでもうコピーモデル
とかそういうのがなくて本当に
イメージの中に
ワンパッケージとしてまとめるということ
ができます
イメージさえ一度作っておけばですねそれ
をいろんなところで動かせます例えば1個
イメージを作っておいてそれを開発者の
コンピュータで動かすそれから開発
サーバーで動かすそれから本番サーバーで
動かすとかですねまあ一旦イメージを作っ
ておけばそれをもとに様々な
コンピューター上でいくつでも動かすこと
ができます
物価がない頃はですね本番サーバーに持っ
ていくときはファイルのコピー漏れがない
かとかそれから間違って上書きしていない
かとかちょっと事前に注意するとか
いろいろ配慮する必要があったわけです
けれどもどっかを使えばですねそうした
心配がなくまあ一発しかもどの環境でも
全く同じ状態で動くこれはかなり楽ですよ
ねそしてコンテナはいらなくなってばすぐ
に消すことができます
隔離されているので消しても他に影響が
あるということはありませんつまり作っ
たり消したりというのが自在ということ
ですねこれはですねあのいろいろ試行錯誤
しやすいですしよくわからなくなって
しまったとかそういう場合はですね決して
最初からやり直すというのも簡単ですただ
当然ですけれどもコンテナを消せばその
コンテの中に
含まれているデータというのは当然全て
消されますとか
繋がります
さてさてこのイメージですけれども自分で
作るということも当然できます実際開発の
現場では実際に作ると思うんですけども
様々な人がですねすでに作ったイメージを
登録している場所というのがありますその
代表的なものがドッカーハブというサイト
ですこれはドッカー車が提供しているもの
でオフィシャルなものや個人が開発した
ものあとはそれを改良したものとかです
たくさんのイメージが置かれています
例えばアパッチとかエンジンXとか
MySQLなどよく使うソフトウェアの
イメージはすでにここに登録されています
どっかハブに登録されたイメージこちらは
誰でも利用できます利用するのはとっても
簡単です
ここに示しているようにですねロッカー
ランというコマンドを使うと
イメージをダウンロードして実行できます
つまりコンテナンスつまり本当に一つの
コマンドを実行するだけでサーバーの
ソフトが動いてしまうこれは第3の
メリットだと言えます簡単ですしサーバー
ソフトの設定方法など知らない人でも
サーバーを簡単に構築できるこれが
ロッカーの第3の電熱ですねこの図にある
ようにドッカーンエンジンXと一つやる
だけで自分のパソコンの中でエンジンXと
いうWebサーバーですけれどもこちらが
動くということですねさてこのドッカー
ですけれども先ほどから繰り返している
ようにLinuxで動かす実行環境という
形になります
ですからリラックスでしか動かないんです
けれども実はどっかデスクトップという
ソフトを使うとWindowsとか
MacOSとかで動かすこともできます
これはどういうことかというとですねd
カードデスクトップに
Linuxをシミュレーションするための
ソフトが入っていってその中でどこかが
動いというわけですねWindowsや
MacでDockerが動くということは
ですねWindowsMacでLinux
の開発ができるということですロッカー
ですストップをインストールすると
Linuxの特化を使って開発できるよう
になるですからそこでどっか
イメージを作ってそれをLinuxが動い
てるサーバー環境にコピーして使うという
ことが
できるこれも大きなロッカーのメリット
ですね開発するというところではなくても
WindowsとかMacで
Linuxが使えるというのはとても
大きなメリットになると思います実際は
Linuxだけでしか使わない使えない
ソフトというのも多いですね特に最近です
と例えば機械学習系のものとかは
Linuxを前提にしたものが
案外多いですねそうしたものもどっかを
使えばWindowsやMacで実行
できるという形になり
はいそれではまとめですDockerとは
隔離された実行環境です
Linuxで動きます
隔離された
環境のことをコンテナと呼びますそれぞれ
のコンテナには
固有のネットワークとリスクが割り当て
られますコンテナの外にはアクセスする
ためにはですね
起動時の明示的な設定穴を開ける設定です
ねそれが必要になりますそしてコンテナは
イメージから作ります
イメージはドッカーハブに登録されていて
簡単に誰でも使って起動することができ
ますそして
削除とかやり直しも簡単ですDocker
は基本的にはLinux用ですけれども
ロッカーデスクトップを導入するところで
WindowsとかMacでも使うことが
でき
こうした特徴を踏まえたドッカード
メリットはまずは隔離しているので同居し
ている他のシステムに影響を与えない壊さ
ないというところがメリットとして
挙げられますですからですね気軽に試し
たり実行したり消したりそういう試すこと
ができるというのがメリットですそして
ドッカーはコンテのイメージから作るわけ
ですけれども
イメージさえ作ってしまえば開発者もPC
とか開発サーバーそれから本番サーバー
様々な場面で同じもの全く同じものを実行
することができますファイルはすべて
イメージにワンパッケージ化されるので
コピーの漏れとかそういう心配もありませ
んそしてボッカーデスクトップを使う場合
はWindowsとかMacの中で
コンテナが動くつまり
Linuxの環境のソフトを
WindowsMacで動かすことが
これは本当にLinuxのコマンド
ちょっと使いたいというそんな場面で重宝
しますDockerが使える場面は様々
ですけれども1パッケージ化とやり直せる
という利点を活かしたいところです例えば
こうした場面でよく使われています一つ目
こちら開発のためですね開発したものを
本番機などに納品するような場面では
読解イメージとして1パッケージで使うと
いうことが多いですそれ以外にもですね
チームリーダーの人が開発者用のイメージ
を作ってそれをチームメンバーに配布して
そのコンテナで各自が同じようは同じ環境
でですよね開発していくということもよく
ありますそれから最近ではプログラミング
学習の場面でもよく使われますどっかを
使ってですねプログラミングの環境を作る
ことを前提に
作られている学習コンテンツというのも
珍しくないですね今までは
各自パソコンにプログラミング
環境をインストールしてもらったわけです
まあ例えばいろんな言語とかエディターと
かそういうのインストールしてもらった
わけですけれどもパソコンの構成によって
はですねうまくいかなかったりとか
そもそもインストールすることでパソコン
の通常の他の業務に影響が出てしまったり
とか何かが壊れてしまってですねという
ことがあったわけですドッカーではですね
そういうことがありませんしそれからまず
何よりですね勉強が終わったらきれ
さっぱりせるそういうのもメリットですね
そして最後はCICDの環境ですねCI
CDというのは継続的デリバリーとかそう
いうことですけれども一言で言うと作った
プログラムを自動でテストしてテストに
問題がなければ本番期に反映させるそんな
仕組みのことですこのテストの場面でどっ
かがよく使われますどっかを使えばですね
いつでもまっさらな状態からテストして
始められるので何度でもテストしやすい
テストする時に前の状態が残っ持ってい
ないそういったことで都合がいいからです
ねそして本番に反映するような場面でも
テストした後どっかのイメージを作って
それを本番機に反映させるだけで済むと
いうことも大きなメリットですドッカーは
このようにコンテナという
隔離された実行環境を作ることでそれを
そのまま別のところにコピーしたりとか
全部消してやり直したりとかそうした
ポータビリティを実現する技術です様々な
場面で便利に使えると思いますぜひ皆さん
使ってみてください
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