前 言

隨著電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息化的深入，電網(wǎng)的各種應用服務增長迅速，原有應用服務部署方式面臨著資源利用率低、管理復雜、執(zhí)行效率低等問題。Docker容器技術集高效、輕量化、虛擬化為一體，為傳統(tǒng)方法的不足找到了解決方案。

1.什么是Docker？

Docker是一個開源的應用容器引擎，讓開發(fā)者可打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的鏡像中，然后發(fā)布到任何流行的Linux或Windows機器上，亦可實現(xiàn)虛擬化。容器是完全使用沙箱機制，相互之間不會有任何接口。使用Docker，可像管理應用程序一樣管理基礎結構。通過利用Docker的快速發(fā)布、測試和部署代碼的方法，可顯著減少產(chǎn)品開發(fā)時間。

2.使用 Docker 容器的原因

• 容器沒有來賓操作系統(tǒng)并使用主機的操作系統(tǒng)。因此，他們會在需要時共享相關的庫和資源。
• 應用程序隔離：如果你想在一臺服務器上運行多個應用程序，將每個應用程序的組件保存在單獨的容器中可以防止依賴管理出現(xiàn)問題。
• 由于應用程序特定的二進制文件和容器庫在主機內(nèi)核上運行，因此應用程序的處理和執(zhí)行速度非常快。
• 啟動一個容器只需要幾分之一秒。
• 容器比虛擬機輕量級且速度更快。

本文基于100%國產(chǎn)方案的全志T3/A40i平臺為您講解Docker的安裝及運行測試。

創(chuàng)龍科技SOM-TLT3是一款基于全志科技T3處理器設計的4核ARM Cortex-A7國產(chǎn)工業(yè)核心板，每核主頻高達1.2GHz。

核心板通過郵票孔連接方式引出CSI、TVIN、MIPI DSI、TVOUT、RGB DISPLAY、LVDS DISPLAY、GMAC、EMAC、USB、SATA、SDIO、UART、TSC、SPI、TWI等接口，支持雙屏異顯、1080P@45fps H.264視頻硬件編解碼。

核心板采用100%國產(chǎn)元器件方案，并經(jīng)過專業(yè)的PCB Layout和高低溫測試驗證，穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應用環(huán)境。

用戶使用核心板進行二次開發(fā)時，僅需專注上層運用，降低了開發(fā)難度和時間成本，可快速進行產(chǎn)品方案評估與技術預研。

圖 1

圖 2 T3/A40i評估板

3.Docker架構

Docker使用客戶端——服務器(C/S)體系結構。Docker客戶端與Docker守護進程進行通信，后者執(zhí)行構建、運行和分發(fā)Docker容器的繁重工作。Docker客戶端和守護進程可在同一個系統(tǒng)上運行，亦可將Docker客戶端連接至遠程Docker守護進程。Docker客戶端和守護進程使用REST API、UNIX套接字或網(wǎng)絡接口進行通信。

圖 3

更多詳情請可參考Docker官網(wǎng)鏈接：https://docs.docker.com/get-started/overview。

4.Docker安裝

2.1安裝方法

1. 安裝依賴包

打開Ubuntu，確保Ubuntu可正常訪問互聯(lián)網(wǎng)，執(zhí)行如下命令進行安裝Docker依賴包。

Host# sudo apt-get update

圖 4

Host# sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release

圖 5

2.添加Docker官方GPG密鑰

Host# curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

圖 6

3.設置Docker Stable存儲庫

Host# echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

圖 7

4.安裝Docker

Host# sudo apt-get update

Host# sudo apt-get install docker-ce

圖 8

圖 9

5.驗證Docker

執(zhí)行如下命令，通過運行Docker自帶的hello-world鏡像來驗證是否已安裝成功。程序運行后，輸出如下內(nèi)容則表示Docker安裝成功。

Host# sudo docker run hello-world

圖 10

更多參考信息，請查閱官方手冊：https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu。

2.2搭建本地鏡像倉庫

Docker用Registry來保存用戶構建的鏡像。Registry分為公共和私有兩種。Docker公司運營的公共Registry叫做Docker Hub，用戶可在Docker Hub注冊賬號，分享并保存自己的鏡像。Docker公司的公共鏡像倉庫(https://hub.docker.com)提供了龐大的鏡像集合供用戶使用。一個Docker Registry中可包含多個倉庫，每個倉庫可包含多個標簽(Tag)，每個標簽對應一個鏡像。通常，一個倉庫會包含同一個軟件不同版本的鏡像，而標簽對應該軟件的各個版本。用戶可通過“[<倉庫名>:<標簽>]”的格式來指定具體是某個軟件某個版本的鏡像。如未給出標簽，將以[latest]作為默認標簽。

本次使用的鏡像是registry:2，請執(zhí)行如下命令自動下載并啟動。

Host# mkdir -p /home/tronlong/docker/myregistry

Host# sudo docker run -d -p 5000:5000 -v /home/tronlong/docker/myregistry:/var/lib/registry registry:2

參數(shù)說明：

-d：后臺啟動容器。

-p：將容器的5000端口映射至Ubuntu的5000端口（5000是registry服務端口）。

-v：將容器“/var/lib/registry”目錄映射至Ubuntu的“/home/tronlong/docker/myregistry”，用于存放鏡像數(shù)據(jù)。

圖 11

請執(zhí)行如下命令，查看容器是否已啟動，出現(xiàn)如下內(nèi)容說明容器已正常啟動。

Host# sudo docker ps

圖 12

請通過瀏覽器訪問“http://192.168.0.84:5000/v2/_catalog”，如返回如下內(nèi)容則說明registry已經(jīng)成功啟動，192.168.0.84為Ubuntu的IP。

圖 13

由于剛建立運行，故里面無任何鏡像內(nèi)容。至此，Docker環(huán)境安裝完成。

5.構建鏡像

請在Ubuntu上新建工作目錄“/home/tronlong/docker/dockerfile/”，并將產(chǎn)品資料“4-軟件資料\Linux\Filesystem\”目錄下的文件系統(tǒng)壓縮包rootfs-processor-sdk-04.03.00.05-54428dd3-v2.1-docker.tar.gz和產(chǎn)品資料“4-軟件資料\Demo\tl-linux-application\base-demos\tl_led_flash\bin\”目錄下的可執(zhí)行文件拷貝至Ubuntu共享目錄下，再執(zhí)行如下命令拷貝至工作目錄。

Host# mkdir /home/tronlong/docker/dockerfile

Host# cp /mnt/hgfs/SharedFolders/tl_led_flash /home/tronlong/docker/dockerfile/

Host# cp /mnt/hgfs/SharedFolders/rootfs-processor-sdk-04.03.00.05-54428dd3-v2.1-docker.tar.gz /home/tronlong/docker/dockerfile/

圖 14

在工作目錄“/home/tronlong/docker/dockerfile/”下，新建Dockerfile文件。

Host# gedit Dockerfile

圖 15

圖 16

Dockerfile文件內(nèi)容如下：

FROM scratch #基于空的基礎鏡像構建新的鏡像

# Set work directory

WORKDIR /home/root #為CMD、COPY和AND設置工作目錄

# Decompress the file system

ADD rootfs-processor-sdk-04.03.00.05-54428dd3-v2.1-docker.tar.gz / #解壓文件系統(tǒng)

# Copy file to image

COPY tl_led_flash . #拷貝可執(zhí)行文件至鏡像的"/home/root/"目錄下

# Shell command executed when the container is started

# CMD ["executable","param1","param2"]

CMD ["./tl_led_flash", "-n 3"] #容器啟動時執(zhí)行的shell命令，此處為執(zhí)行LED閃爍程序的命令

在Dockerfile文件所在的目錄下執(zhí)行如下命令，進行構建鏡像。

Host# sudo docker build -t 192.168.0.84:5000/tl_led_flash:v1.0 . //注意命令最后含有“.”

Host# sudo docker images //查看已構建的鏡像

參數(shù)說明：

192.168.0.84：Ubuntu的IP地址；

-t：指定鏡像的名字及標簽(name:tag)。

圖 17

請執(zhí)行如下命令，將鏡像推送至本地倉庫Registry。

Host# sudo docker push 192.168.0.84:5000/tl_led_flash:v1.0

圖 18

Docker版本從1.3.X之后，與Docker Registry交互默認使用https，然而前面搭建的私有倉庫僅提供http服務，因此當與私有倉庫交互時將出現(xiàn)上面的錯誤提示。可通過修改“/etc/docker/daemon.json”文件來解決該問題，請執(zhí)行如下命令，192.168.0.84為Ubuntu的IP。

Host# sudo vi /etc/docker/daemon.json

圖 19

請在daemon.json中添加如下配置內(nèi)容：

{

"insecure-registries": ["192.168.0.84:5000"]

}

執(zhí)行如下命令，重新啟動Docker、Registry容器（通過指定ID），并重新推送鏡像至本地Registry。

Host# sudo /etc/init.d/docker restart

Host# sudo docker ps -a

Host# sudo docker start 4b0a821ec816 //以查詢得到的ID號為準

Host# sudo docker push 192.168.0.84:5000/tl_led_flash:v1.0

圖 20

備注：若出現(xiàn)如下錯誤，可執(zhí)行"sudo service docker restart"重啟Docker。

圖 21

通過瀏覽器訪問“http://192.168.0.84:5000/v2/_catalog”，即可看到當前倉庫里已有的鏡像。

圖 22

6.下載鏡像并運行容器

1. 下載鏡像。

請使用網(wǎng)線將評估板網(wǎng)口連接至路由器，并確保和Ubuntu處于同一網(wǎng)絡下，評估板上電啟動，執(zhí)行如下命令下載鏡像。

Target# docker pull 192.168.0.84:5000/tl_led_flash:v1.0

Target# docker images

圖 23

若出現(xiàn)如下錯誤，可通過修改“/etc/docker/daemon.json”文件來解決此問題，請執(zhí)行如下命令。

圖 24

Target# vi /etc/docker/daemon.json

Target# systemctl restart docker.socket //重啟Docker服務

圖 25

請在daemon.json中添加如下配置內(nèi)容：

{

"insecure-registries": ["192.168.0.84:5000"]

}

2.創(chuàng)建并啟動容器。

Target# docker run -d --name tl_led_flash -v /sys/:/sys 0a4ece7276bb

參數(shù)說明：

-d: 后臺運行容器；

--name: 為容器指定一個名稱；

-v: 映射卷（將主機的目錄"/sys"映射至容器的"/sys"）；

0a4ece7276bb：鏡像ID，以實際"IMAGE ID"為準。

圖 26

容器啟動完成后，評估底板的3個用戶LED燈同時閃爍。

備注：若出現(xiàn)如下錯誤，需先創(chuàng)建“/etc/resolv.conf”文件，再進行創(chuàng)建容器操作。

圖 27

3.容器的基本操作

執(zhí)行如下命令，查看正在運行的容器并進入容器。

Target# docker ps -a

Target# docker exec -it 085b59f6c76e /bin/bash

參數(shù)說明：

-i：以交互模式運行容器，通常與-t同時使用；

-t：為容器重新分配一個偽輸入終端，通常與-i同時使用；

085b59f6c76e：容器ID，以實際“CONTAINER ID”為準；

/bin/bash：在容器內(nèi)執(zhí)行“/bin/bash”命令。

圖 28

執(zhí)行如下命令，退出容器。

Bash# exit

圖 29

執(zhí)行如下命令，停止容器。此時，評估底板的3個用戶LED燈不再閃爍。

Target# docker stop 085b59f6c76e

圖 30

執(zhí)行如下命令，啟動容器。此時，評估底板的3個用戶LED燈同時閃爍。

Target# docker start 085b59f6c76e

圖 31