1、docker概述和docker安装

树莓派PI5主控的ROS1课程全部至于docker容器内。

Docker官网：http://www.docker.com

Docker中文网站：https://www.docker-cn.com

Docker Hub（仓库）官网：https://hub.docker.com

操作环境及软硬件参考配置如下：

• 参考车型：ROSMASTER X3

• 机器人硬件配置：Arm系列主控，思岚A1激光雷达，AstraPro Plus深度相机

• 机器人系统：Ubuntu（版本无要求）+ docker（20.10.21及以上版本）

• PC虚拟机：Ubuntu（18.04）+ ROS（Melodic）

• 使用场景：在相对干净的2D平面上使用

1.1、docker概述

docker是一个应用容器引擎项目，基于go语言开发，开源。

1.1.1、docker为什么会出现

先提几个场景：

1. 运维帮你开发的项目部署到服务器上，告诉你有问题启动不起来。你在本地跑了一下发现没问题...

2. 要上线的项目因为一些软件的版本的更新，导致不可用了...

3. 有项目涉及到的环境内容非常多，各种中间件，各种配置，还要部署好多台服务器...

这些问题其实总结起来就是跟环境有关。 要避开各种因环境不同导致的问题，那么最好是在部署项目的时候，连同项目所需要的各种环境一起部署了最好。 比如，项目中涉及到redis、mysql、jdk、es等环境，在部署jar包的时候把整个环境都带上。那么问题来了，怎么样能让项目带上环境一起呢？

Docker就是来解决这个问题的！

1.1.2、Docker的核心思想

这个就是docker的logo，一条装满集装箱的鲸鱼，在鲸鱼背上，集装箱相互之间是隔离的，这也就是docker的核心思想了。 比如之前有多个应用在同一台服务器上运行，可能会有软件的端口占用冲突，现在隔离后就可以独自运行了。另外，docker可以最大化的利用服务器的能力。

1.1.3、对比虚拟机与Docker

• docker守护进程可以直接与主操作系统进行通信，为各个docker容器分配资源；它还可以将容器与主操作系统隔离，并将各个容器互相隔离。虚拟机启动需要数分钟，而docker容器可以在数毫秒内启动。由于没有臃肿的从操作系统，docker可以节省大量的磁盘空间以及其他系统资源。

• 虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境。例如，云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。而docker通常用于隔离不同的应用，例如前端，后端以及数据库。

• docker容器比虚拟机更加节省资源，速度更加快（启动、关闭、新建、删除）

1.1.4、docker架构

docker使用客户端-服务器（client-server）架构。docker客户端（client）与docker守护进程（daemon）通信，后者负责构建、运行和分发docker容器的重担。docker客户端和守护进程可以在同一系统上运行，也可以将docker客户端连接到远程docker守护进程。docker客户端和守护进程通过UNIX套接字或网络接口使用REST API进行通信。另一个docker客户端是docker compose，它让你可以处理由一组容器组成的应用程序。

• docker client是安装完 docker 之后，直接使用的 docker命令。

• docker host是我们的docker宿主机（就是安装了docker的操作系统）

• docker daemon是docker的后台守护进程，侦听并处理docker客户端命令，管理docker对象，例如镜像，容器，网络和卷。

• registry 是docker拉取镜像的远程仓库,提供大量的镜像供下载，下载完成之后保存在images(本地镜像仓库)中.

• images 是docker本地的镜像仓库，可以通过docker images查看镜像文件。

1.1.5、Docker 核心对象

1.1.6、镜像、容器、仓库

镜像（image）：

docker镜像（Image）就是一个只读的模板。镜像可以用来创建docker容器，一个镜像可以创建很多容器。 就好似Java中的类和对象，类就是镜像，容器就是对象。

容器（container）：

xxxxxxxxxx
docker利用容器（container）独立运行的一个或一组应用。容器是用镜像创建的运行实例。它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的，保证安全的平台。可以把容器看做是一个简易版的 linux 环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。容器的定义和镜像几乎一模一样，也是一堆层的统一视角，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

仓库（repository）：

xxxxxxxxxx
仓库（repository）是集中存放镜像文件的场所。仓库分为公开仓库（public）和私有仓库（private）两种形式。
最大的公开仓库是docker hub(https://hub.docker.com/)，存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云 、网易云等。

需要正确的理解仓储/镜像/容器这几个概念 :

• docker 本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就似乎 image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成 docker 容器。image 文件可以看作是容器的模板。docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

• image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。

• 一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器。

• 至于仓库，就是放了一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候从仓库中拉下来就可以了。

1.1.7、Docker运行机制

docker pull 执行过程：

1. 客户端将指令发送给docker daemon

2. docker daemon 先检查本地images中有没有相关的镜像

3. 如果本地没有相关的镜像，则向镜像服务器请求，将远程镜像下载到本地

docker run 执行过程：

1. 检查本地是否存在指定的镜像，不存在就从公有仓库下载

2. 利用镜像创建并启动一个容器

3. 分配一个文件系(简版linux系统)，并在只读的镜像层外面挂载一层可读写层

4. 从宿主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去

5. 从地址池配置一个 ip 地址给容器

6. 执行用户指定的应用程序

1.2、docker安装

1、官网安装参考手册：https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/

2、可以使用下面命令一键安装：

xxxxxxxxxx
curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

3、查看docker版本

xxxxxxxxxx
sudo docker version

4、测试命令

xxxxxxxxxx
sudo docker run hello-world

输出如下内容则表示Docker安装成功