利用AWS Cloud9 開始學習使用Docker容器

前言

容器化技術(Containerization)並不是一個新的名詞，最早Linux就提出了LXC(Linux Container)的想法，只是到了Docker問世後，容器技術才又被拿出來討論。容器化技術是指將應用程式(application)、運行環境(running environment)、函式庫(library)…等，這些執行應用程式中必要的東西，全部包在一起。正如同android studio將開發環境打包成apk般。而與虛擬機技術相比，容器化技術將可以省去開發者安裝每個Guest OS的時間與空間，這表示相較於虛擬機器，你可以在指定的硬體上執行更多容器，也比較不會有效能大幅下降的詬病。

Docker是一項開源（open source）的專案，主要提供容器化應用程式的部署與自動化的管理，使開發者能夠在開發專案的同時，也能快速且方便的打包及部署服務。Docker有三大重要的基本概念，分別是 Docker 映像檔（images）、Docker 容器（Container）以及 Docker 倉庫（registries），我們將在下方一一說明：

Docker 映像檔（images） : Docker 映像檔為 Docker 容器被啟動時，所執行的應用程式環境。與虛擬機的映像檔相似，虛擬機透過映像檔啟動作業系統，而 Docker 則是將檔案系統的狀態儲存於映像檔中。其中 Docker 映像檔是唯讀的模板。
Docker 容器（Container）: Docker 容器是應用程式執行的實例。開發者透過映像檔啟動容器，就可在容器上運行服務。

建議不要在同一個容器中執行過多程序。
Docker 倉庫（registries） : Docker 倉庫是儲存映像檔的地方，開發者可以將自己的映像檔上傳至倉庫上，供別人下載使用。也可透過 Docker 倉庫讓映像檔在不同裝置上輕鬆的搬移。

情境

在此示範中，你將學習如何使用 AWS Cloud9 在 Docker 容器上運行簡單的 “Hello World” 網頁。

步驟

設定 AWS Cloud9 環境

首先，我們可以按照以下步驟操作，用以建立 Cloud9 環境。我們便能在 AWS Cloud9 上操作 EC2 主機，進而部署 Docker 服務。

在服務目錄底下，選取 Cloud9，並按下 Create environment。
在Name Environment 頁面，你可以在 Name 欄位中為你的環境資料夾命名（你也可以在Description欄位中敘述你的環境用途），然後跳至下一步。
在 Configure settings 的頁面 :

Environment type : 選取 Create a new instance for environment (EC2)。

Instance type : 選取 t2.micro (1 GiB RAM + 1 vCPU)。
- 你可以選擇性的在 Configure settings 頁面中的 Cost-saving setting 選項裡，自由調整在 多少時間後 停止閒置的 EC2 主機，以防你忘記在工作結束後停止 EC2 主機，造成不必要的開銷。
保持其他設定為初始設定，並跳至下一步。
在 Review 頁面，按下 Create environment 按鈕以建立環境。創建環境可能需要 30 〜 60 秒的時間。

建立 Docker 映像檔

在 EC2 主機及 Cloud9 環境架設完畢後，我們需要先建立 Docker 映像檔，才能利用它啟動 Docker 容器的服務。在本環節中，我們將建立一個用來執行簡易 web 應用程序的 Docker 映像檔，並在 EC2 主機上啟動容器以進行測試。

讓我們稍微介紹一下 AWS Cloud9 ，下圖是 Cloud9 的介面

預設的上方部分為終端機或文字編輯器。
預設的下方部分也是終端機或文字編輯器。

兩區塊皆能在 EC2 環境中新增新的終端機工作，並在其中下指令碼，或者在區塊中進行文字編輯的工作。
EC2主機環境中的檔案總管。
工具面板，合作者，功能插件，除錯系統。

在工作面板出現之後，按下 Create File 來在環境下新增一個新的檔案.
在新增的檔案中，貼上下方的程式碼，程式將在建構 Docker 映像檔及設置 Apache 網路伺服器時被執行。在網頁的檔案及容器建置完成後，我們將在網頁上看到 “Hello World!” 的字樣。

FROM php:7.2-apache

RUN echo “Hello World!” > /var/www/html/index.html
按下CTRL+S(Mac使用者請按CMD+S)來儲存檔案，並將其重新命名為 Dockerfile。

你可以將 Dockerfile 想成一份清單，用於描述要新建的 Docker 映像檔是基於哪個初始映像檔，並且定義我們想要對該初始映像檔做出的安裝行為及運行內容。

在 Cloud9的介面中，我們可以利用下方的區域執行終端機指令。
透過執行docker version，我們可以驗證 Docker 是否已經安裝在 AWS Cloud9 環境中。一般來說，Cloud9 環境預設是內建 Docker 的，因此我們不需要再自行安裝一次。結果應該如下方所示：

若沒有安裝 Docker，下圖Server端會顯示找不到 Docker 的錯誤。此時則需在終端機指令區中，執行 $ sudo yum install -y docker。

$ docker version
Client: Version: 18.06.1-ce
API version: 1.38
Go version: go1.10.3
Git commit: e68fc7a215d7133c34aa18e3b72b4a21fd0c6136
Built: Fri Oct 26 23:38:19 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false

Server:
Engine:
Version: 18.06.1-ce
API version: 1.38 (minimum version 1.12)
Go version: go1.10.3
Git commit: e68fc7a/18.06.1-ce
Built: Fri Oct 26 23:39:46 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
- 透過 Dockerfile 建立 Docker 映像檔。
注意: 請將 <your-image-name> 替換為你要為 docker 映像檔REPOSITORY 加的標籤名稱，而最後方的 . 則代表著 Dockerfile 存放的路徑可能是在任何地方。Docker 將根據你的 Dockerfile 創建映像檔。

＄docker build -t .
Sending build context to Docker daemon 18.43kB
Step 1/2 : FROM php:7.2-apache
7.2-apache: Pulling from library/php
5e6ec7f28fb7: Pull complete
cf165947b5b7: Pull complete
7bd37682846d: Pull complete
99daf8e838e1: Pull complete
ae320713efba: Pull complete
ebcb99c48d8c: Pull complete
9867e71b4ab6: Pull complete
936eb418164a: Pull complete
5d9617dfb66b: Pull complete
8dd7afaae109: Pull complete
8f207844da7e: Pull complete
adb3ae5e4987: Pull complete
44d7d07029db: Pull complete
fb91064652b0: Pull complete
Digest: sha256:b840f37df10893e6dd4f722bf40032ae072e6f63352e2e6c14370a79057fa2c9
Status: Downloaded newer image for php:7.2-apache
—> e2834342b873
Step 2/2 : RUN echo “Hello World!” > /var/www/html/index.html
—> Running in 6d3f2ea3aa85
Removing intermediate container 6d3f2ea3aa85
—> bf7eda5138c7
Successfully built bf7eda5138c7
Successfully tagged :latest
列出 docker 映像檔來檢測你新建的映像檔是否被正確的建立。我們應該要在執行下列指令碼後，看到其中一項映像檔REPOSITORY 的標籤名稱為 <your-image-name>。

$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
latest bf7eda5138c7 About a minute ago 378MB
php 7.2-apache e2834342b873 2 days ago 378MB
lambci/lambda nodejs4.3 4f521df1e2d3 7 weeks ago 940MB
lambci/lambda python3.6 4a6785b2780d 7 weeks ago 1.07GB
lambci/lambda python2.7 9e29188f3f15 7 weeks ago 946MB
lambci/lambda nodejs6.10 fec3cfdc31b4 7 weeks ago 991MB

啟動 Docker 容器

透過新建的映像檔啟動容器（Container），其中 -p 8080:80 會將容器上公開的連接埠 80 對應至主機系統上的連接埠 8080。(連接埠8080為 Cloud9 預設的連接埠)

注意：<your-container-name> 是你要為啟動的 Docker 容器取的名字。

＄docker run –name -d -p 8080:80
2e3cdb60da3b1476ba0f7009504b0a5ed06abeabe5ca4beae27e048f437bbfbf

輸出的結果為容器的ID，每一個 Docker 容器皆有屬於自己的容器ID。
使用 docker ps -a 列出容器的清單，一旦容器被正確的啟動，你將能在清單中找到一筆容器的 CONTAINER NAME 為自己新啟動的容器名稱。

$ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
2e3cdb60da3b “docker-php-entrypoi…” About a minute ago Up About a minute 0.0.0.0:8080->80/tcp

觀察執行結果

點選頁面上方的 Preview 按鈕，然後按下 Preview Running Application，你將不用另外打開網頁，便能預覽你的執行結果。

執行結果應如下圖所示:
>若你按下上方的網址列：/，你就能看到指向 Cloud9 連接阜8080 的端點位址，而不是單純的：/，看起來會是這樣子：https://<your-container-ID>.vfs.cloud9.us-east-1.amazonaws.com/

最後你可以使用docker top，來觀察容器正在執行中的程序：

$ docker top
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 5128 5109 0 02:23 ? 00:00:00 apache2 -DFOREGROUND
33 5203 5128 0 02:23 ? 00:00:00 apache2 -DFOREGROUND
33 5204 5128 0 02:23 ? 00:00:00 apache2 -DFOREGROUND
33 5205 5128 0 02:23 ? 00:00:00 apache2 -DFOREGROUND
33 5206 5128 0 02:23 ? 00:00:00 apache2 -DFOREGROUND
33 5207 5128 0 02:23 ? 00:00:00 apache2 -DFOREGROUND

結論

現在你已經學會了如何在 Docker 容器上顯示簡單的網頁。對於想要學習 Docker 容器的初學者來說，這只是一個簡單的入門教學。然而，Docker 還能做到更多的事情，你甚至可以從 Docker hub 上面，自行下載映像檔來練習，進行更進一步的實作。

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