前 言
本案例适用开发环境：
Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit
Linux开发环境：Ubuntu 18.04.4 64bit
虚拟机：VMware15.1.0
Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的Linux或Windows机器上，亦可实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。使用Docker，可像管理应用程序一样管理基础结构。通过利用Docker的快速发布、测试和部署代码的方法，可显著减少产品开发时间。
1 Docker架构
Docker使用客户端——服务器(C/S)体系结构。Docker客户端与Docker守护进程进行通信，后者执行构建、运行和分发Docker容器的繁重工作。Docker客户端和守护进程可在同一个系统上运行，亦可将Docker客户端连接至远程Docker守护进程。Docker客户端和守护进程使用REST API、UNIX套接字或网络接口进行通信。
图 1
2 Docker安装
2.1 安装方法
（1） 安装依赖包
打开Ubuntu，确保Ubuntu可正常访问互联网，执行如下命令进行安装Docker依赖包。
Host# sudo apt-get update
图 2
Host# sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release
图 3
（2） 添加Docker官方GPG密钥
Host# curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
图 4
（3） 设置Docker Stable存储库
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
图 5
（4） 安装Docker
Host# sudo apt-get update
Host# sudo apt-get install docker-ce
图 6
图 7
（5） 验证Docker
执行如下命令，通过运行Docker自带的hello-world镜像来验证是否已安装成功。程序运行后，输出如下内容则表示Docker安装成功。
Host# sudo docker run hello-world
图 8
2.2 搭建本地镜像仓库
Docker用Registry来保存用户构建的镜像。Registry分为公共和私有两种。Docker公司运营的公共Registry叫做Docker Hub，用户可在Docker Hub注册账号，分享并保存自己的镜像。Docker公司的公共镜像仓库提供了庞大的镜像集合供用户使用。一个Docker Registry中可包含多个仓库，每个仓库可包含多个标签(Tag)，每个标签对应一个镜像。通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签对应该软件的各个版本。用户可通过“[<仓库名>:<标签>]”的格式来指定具体是某个软件某个版本的镜像。如未给出标签，将以[latest]作为默认标签。
本次使用的镜像是registry:2，请执行如下命令自动下载并启动。
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
参数说明：
-d：后台启动容器。
-p：将容器的5000端口映射至Ubuntu的5000端口（5000是registry服务端口）。
-v：将容器"/var/lib/registry"目录映射至Ubuntu的"/home/tronlong/docker/myregistry"，用于存放镜像数据。
图 9
请执行如下命令，查看容器是否已启动，出现如下内容说明容器已正常启动。
Host# sudo docker ps
图 10
请通过浏览器访问"http://192.168.0.40:5000/v2/_catalog"，如返回如下内容则说明registry已经成功启动，192.168.0.40为Ubuntu的IP。
图 11
由于刚建立运行，故里面无任何镜像内容。至此，Docker环境安装完成。
3 构建镜像
请在Ubuntu上新建工作目录"/home/tronlong/docker/dockerfile/"，并将产品资料“4-软件资料\Linux\Filesystem\docker\”目录下的文件系统压缩包和产品资料“4-软件资料\Demo\base-demos\led_flash\bin\”目录下的可执行文件拷贝至Ubuntu共享目录下，再执行如下命令拷贝至Docker工作目录。
Host# mkdir /home/tronlong/docker/dockerfile
Host# cp /mnt/hgfs/SharedFolders/led_flash /home/tronlong/docker/dockerfile/
Host# cp /mnt/hgfs/SharedFolders/rootfs-v1.2-gcbfe5f3.tar.gz /home/tronlong/docker/dockerfile/
图 12
在"/home/tronlong/docker/dockerfile/"目录下，创建Dockerfile文件，并编写如下内容。
Host# cd /home/tronlong/docker/dockerfile
Host# gedit Dockerfile
图 13
图 14
Dockerfile文件内容如下：
FROM scratch #基于空的基础镜像构建新的镜像
# Set work directory
WORKDIR /root #为CMD、COPY和AND设置工作目录
# Decompress the file system
ADD rootfs-v1.2-gcbfe5f3.tar.gz / #解压文件系统
# Copy file to image
COPY led_flash . #拷贝可执行文件至镜像的"/home/root/"目录下
# Shell command executed when the container is started
# CMD ["executable","param1","param2"]
CMD ["./led_flash", "-n 2"] #容器启动时执行的shell命令，此处为执行LED闪烁程序的命令
在Dockerfile文件所在的目录下执行如下命令，进行构建镜像。
Host# sudo docker build -t 192.168.0.40:5000/led_flash:v1.0 . //注意命令最后含有"."
Host# sudo docker images //查看已构建的镜像
参数说明：
192.168.0.40：Ubuntu的IP地址；
-t：指定镜像的名字及标签(name:tag)。
图 15
请执行如下命令，将镜像推送至本地仓库Registry。
Host# sudo docker push 192.168.0.40:5000/led_flash:v1.0
图 16
Docker版本从1.3.X之后，与Docker Registry交互默认使用https，然而前面搭建的私有仓库仅提供http服务，因此当与私有仓库交互时将出现上面的错误提示。可通过修改"/etc/docker/daemon.json"文件来解决该问题，请执行如下命令，192.168.0.40为Ubuntu的IP。
Host# sudovi /etc/docker/daemon.json
图 17
请在daemon.json中添加如下配置内容：
{ "insecure-registries": ["192.168.0.40:5000"]}:
执行如下命令，重新启动Docker、Registry容器（通过指定ID），并重新推送镜像至本地Registry。
Host# sudo /etc/init.d/docker restart
Host# sudo docker ps -a
Host# sudo docker start b898d3391bb9 //以查询得到的CONTAINER ID为准
Host# sudo docker push 192.168.0.40:5000/led_flash:v1.0
图 18
通过浏览器访问"http://192.168.0.40:5000/v2/_catalog"，即可看到当前仓库里已有的镜像。
图 19
4 下载镜像并运行容器
（1） 请使用网线将评估板RGMII ETH网口连接至路由器，并确保和Ubuntu处于同一网络下，评估板上电启动，执行如下命令启动dockerd守护进程。执行命令后，将会打印警告信息，不影响功能正常使用，请忽略。
Target# dockerd --storage-driver=vfs &
图 20
（2） 执行如下命令下载镜像并列举出下载后的镜像。下载镜像过程中将会打印警告和错误信息，不影响功能正常使用，请忽略。
Target# docker pull 192.168.0.40:5000/led_flash:v1.0 //下载镜像
Target# docker images //列举已下载的镜像
图 21
若出现如下错误，请执行如下命令，通过修改"/etc/docker/daemon.json"文件来解决此问题，修改保存后，重新启动dockerd守护进程。
图 22
Target# vi /etc/docker/daemon.json
图 23
请在daemon.json中添加如下配置内容：
{ "insecure-registries": ["192.168.0.40:5000"]}
Target# killall -9 dockerd //终止进程
Target# dockerd --storage-driver=vfs & //重启dockerd守护进程
图 24
（3） 创建并启动容器。由于Docker使用VFS存储驱动程序，当创建容器时，需要先创建容器层，该容器层需要对上一层进行“深拷贝”，因此完成创建并启动容器整个过程需要耗时约1min，请耐心等待。
Target# docker run -d --name led_flash -v /sys/:/sys 97c8b410ef97
参数说明：
-d：后台运行容器；
--name：为容器指定一个名称；
-v：映射卷（将主机的目录"/sys"映射至容器的"/sys"）；
97c8b410ef97：镜像ID，以docker images命令列举的"IMAGE ID"为准。
图 25
容器启动完成后，评估底板的2个用户LED灯同时闪烁。
（4） 容器的基本操作
执行如下命令，查看正在运行的容器并进入容器。
Target# docker ps -a
Target# docker exec -it d5e56fbbd1a8 /bin/bash
参数说明：
-i：以交互模式运行容器，通常与-t同时使用；
-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与-i同时使用；
d5e56fbbd1a8：容器ID，以实际"CONTAINER ID"为准；
/bin/bash：在容器内执行"/bin/bash"命令。
图 26
执行如下命令，退出容器。
Bash# exit
图 27
执行如下命令，停止容器。此时，评估底板的2个用户LED灯不再闪烁。
Target# docker stop d5e56fbbd1a8
图 28
执行如下命令，启动容器。此时，评估底板的2个用户LED灯同时闪烁。
Target# docker start d5e56fbbd1a8
图 29
备注：若运行Docker时，出现"x509: certificate has expired or is not yet valid"类似警告信息（如下图），请执行date命令同步系统时间即可。该警告信息是由于评估板系统时间与实际时间不同步导致。
图 30
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