第01篇 Docker基本概念

第一部分：Docker基本概念

• 1.1.Docker是什么？
• 1.2.Docker的优势？

第二部分：Docker原理结构

• 2.1.Docker对比传统
• 2.2.Docker基本组成

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1.1.Docker是什么？

Docker是dotCloud公司于2013年 3月以Apache2.0授权协议开源，Docker基于GO语言开发，主要的项目代码在GitHub上进行维护，Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的Linux或Windows操作系统的机器上,也可以实现虚拟化,容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。

Docker是Docker.Inc公司开源的一个基于LXC技术之上构建的Container容器引擎， 源代码托管在GitHub上, 基于Go语言并遵从Apache2.0协议开源。

Docker是通过内核虚拟化技术（namespaces及cgroups等）来提供容器的资源隔离与安全保障等。由于Docker通过操作系统层的虚拟化实现隔离，所以Docker容器在运行时，不需要类似虚拟机（VM）额外的操作系统开销，提高资源利用率。

1.2.Docker的优势？

a.更高效的利用系统资源
容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，对资源的利用率更高。相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运行更多数量的应用。

b.更快速的启动时间
传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟。Docker容器应用，直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间，大大节约了开发、测试、部署的时间。

c.一致的运行环境
开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题，由于开发环境、测试环境、生产环境不一致，导致有些问题并未在开发环境过程中被发现。Docker的镜像提供了除了内核以外完整的运行时环境，确保了应用环境一致性。

d.持续交付和部署
对开发和运维(DevOps)人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。使用Docker可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。开发人员可以通过Dockerfile来进行镜像构建，并结合持续集成(Continuous Integration)系统进行集成测试，而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像，甚至结合 持续部署(Continuous Delivery/Deployment) 系统进行自动部署。

e.更轻松地迁移
由于Docker确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

f.更轻松的维护和扩展
Docker使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。Docker团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的 官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本。

2.1.Docker对比传统

特性	虚拟机	容器
部署难度	简单	复杂
启动	分钟级	秒级
硬盘使用	一般为GB	一般为MB
性能	弱于	接近原生
隔离性	隔离性高	彻底隔离
系统支持量	一般是几十个	单机支持上千个容器

2.2.Docker基本组成
1.Docker镜像
操作系统分为内核和用户空间，对于Linux系统，内核启动后，会挂载root文件系统为其提供用户空间支持。Docker镜像就相当于一个root文件系统，比如官方镜像ubuntu:16.04就包含了完整的一套Ubuntu16.04最小系统root文件系统。镜像并非是像一个 ISO 那样的打包文件，镜像只是一个虚拟的概念，其实际体现并非由一个文件组成，而是由一组文件系统组成，或者说，由多层文件系统联合组成。镜像构建时，会一层层构建，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层

2.Docker容器
Docker容器镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的 类和 实例 一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。容器的实质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行于属于自己的独立的 命名空间。容器内的进程是运行在一个隔离的环境里，使用起来，就好像是在一个独立于宿主的系统下操作一样。这种特性使得容器封装的应用比直接在宿主运行更加安全。

3.Docker仓库
一个Docker Registry中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本。我们可以通过 <仓库名>:<标签> 的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。

Docker 使用 C/S 结构，即客户端/服务器体系结构。 Docker 客户端与 Docker 服务器进行交互，Docker服务端负责构建、运行和分发 Docker 镜像。 Docker 客户端和服务端可以运行在一台机器上，也可以通过 RESTful 、 stock 或网络接口与远程 Docker 服务端进行通信。

一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本 。我们可以通过<仓库名>:<标签>的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。

Docker镜像仓库分为public(公有仓库)和private(私有仓库)

• 公有仓库：Docker hub
• 私有仓库：Registry/Harbor

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参考网络文章链接
Docker入门教程
Docker从入门到实践