Docker 簡介
什么是Docker
官方定義：Docker是以Docker容器為資源分割和調(diào)度的基本單位舵稠，封裝整個軟件運行時環(huán)境抱虐，為開發(fā)者和系統(tǒng)管理員設(shè)計的锻梳，用于構(gòu)建晦墙、發(fā)布和運行分布式應用的平臺巢钓。
Docker使用Go語言進行開發(fā)實現(xiàn)错忱，基于Linux內(nèi)核的cgroup霍弹，namespace等技術(shù)谒撼，對進程進行封裝隔離楼咳，由于隔離的進程獨立于宿主和其他隔離的進程因此被稱為容器熄捍。最初實現(xiàn)是基于LXC，從0.7版本以后開始去除LXC轉(zhuǎn)而使用自行開發(fā)的libcontainer母怜，從1.11開始則進一步演化使用runC和containerd余耽。
Docker版本發(fā)展史
- 2013年3月：Docker正式在github上發(fā)布0.1版本，遵從Apache 2.0開源協(xié)議
- 2014年6月：Docker1.0版本正式發(fā)布
- 2017年2月：發(fā)布1.13.1版本
- 2017年3月：docker團隊宣布企業(yè)版Docker Enterprise Edition(EE)發(fā)布苹熏，而免費的Docker Engine改名為Docker Community Edition(CE)宾添，并采用基于時間的版本號方案，同時發(fā)布了Docker EE和Docker CE的17.03版本柜裸，自此Docker CE/EE每個季度發(fā)布一次季度版本缕陕，每個月發(fā)布一次EDGE版本。
- 截止目前的最新版本為 19.03.5
為什么要用Docker
作為一個新興的虛擬化方式疙挺，Docker跟傳統(tǒng)的虛擬化方式想比較有眾多的優(yōu)勢：
持續(xù)部署與測試
容器消除了線上線下的環(huán)境差異扛邑，保證了應用生命周期的環(huán)境一致性和標準化。開發(fā)人員使用鏡像實現(xiàn)標準開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建铐然，開發(fā)完成后通過封裝著完整環(huán)境和應用的鏡像進行遷移蔬崩。因此測試和運維人員可以直接部署軟件鏡像來進行測試和發(fā)布，大大簡化了持續(xù)集成搀暑、測試和發(fā)布的過程
跨云平臺支持
容器帶來的好處之一就是其適用性沥阳，越來越多云平臺支持容器，用戶不用在擔心受到云平臺的捆綁自点，同時也讓應用多平臺混合部署成為可能桐罕。
高資源利用率
由于容器不需要進行硬件虛擬以及運行完整操作系統(tǒng)的額外開銷，Docker對系統(tǒng)資源的利用率更高桂敛。無論是執(zhí)行速度功炮、內(nèi)存損耗等都要比傳統(tǒng)虛擬機技術(shù)更加高效。
環(huán)境標準化和版本控制
基于容器提供的環(huán)境一致性和標準化术唬，可以使用git等工具對容器鏡像進行版本控制薪伏，想比較基于代碼的版本控制來說，你還可以對整個應用運行環(huán)境實現(xiàn)版本控制粗仓，一旦出現(xiàn)故障可以快速 回滾嫁怀。
應用鏡像倉庫
Docker官方構(gòu)建了一個鏡像倉庫设捐，組織和管理形式類似與github，其上已經(jīng)積累了成千上萬的鏡像塘淑，因為Docker的跨平臺適配性挡育，相當于為用戶提供了一個非常有用的應用商店，所有人都可以自由下載朴爬。
Docker的基本概念
Docker中包含三個基本概念：
- 鏡像 Image
- 容器 Container
-
倉庫 Repository
理解這三個基本概念就理解了Docker的整個生命周期。
三者的關(guān)系
Docker鏡像
Docker鏡像是一個特殊的文件系統(tǒng)橡淆，除了提供容器運行時所需的程序召噩、庫、資源逸爵、配置等文件外具滴，還包含一些為運行時準備的一些配置參數(shù)，鏡像不包含任何動態(tài)數(shù)據(jù)师倔，其內(nèi)容在構(gòu)建之后也不會被改變构韵。
例如官方鏡像ubuntu就包含了完整的一套unbutu最小系統(tǒng)的root文件系統(tǒng)。
docker中鏡像并非是想一個ISO那樣打包文件趋艘，而是一個虛擬的概念其實際體現(xiàn)并非由一個文件組成疲恢，而是由一組文件系統(tǒng)組成。
鏡像是一堆只讀層的統(tǒng)一視角瓷胧，上圖左邊我們看到多個只讀層显拳，他們重疊在一起，除了最下面一層搓萧，其他層都會有一個指針指向下一層杂数。這些層是Docker內(nèi)部的實現(xiàn)細節(jié)，并且能夠在主機的文件系統(tǒng)上訪問到瘸洛。統(tǒng)一文件系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)⒉煌膶诱铣梢粋€文件系統(tǒng)揍移，為這些層提供了一個統(tǒng)一的視角，這樣就隱藏了多層的存在反肋，在用戶的角度來看那伐，只存在一個文件系統(tǒng)。就是上圖右側(cè)所示石蔗。
Docker容器
鏡像和容器的關(guān)系喧锦，就像是面向?qū)ο缶幊讨械念惡蛯嵗粯樱R像是靜態(tài)的定義抓督，容器是鏡像的運行的實體燃少，容器可以被創(chuàng)建、啟動铃在、停止阵具、刪除等碍遍。
容器的實質(zhì)是進程，但與直接在宿主執(zhí)行的進程不同阳液，容器進程運行于屬于自己的獨立的命名空間怕敬。因此容器可以擁有自己的root文件系統(tǒng)、自己的網(wǎng)絡(luò)配置帘皿、自己的進程空間甚至自己的用戶ID空間东跪。容器內(nèi)的進程是運行在一個隔離的環(huán)境里，使用起來就像在一個獨立于宿主的系統(tǒng)下操作一樣鹰溜。這種特性使得容器封裝的應用比直接在宿主運行更加安全虽填。
容器的定義和鏡像幾乎一樣，也是一堆層的統(tǒng)一視角曹动，唯一區(qū)別在于容器的最上面的那一層是可讀可寫的斋日。這個最上面的一層是以鏡像為基礎(chǔ)層創(chuàng)建的，被稱為容器存儲層墓陈，容器存儲層的生存周期和容器一樣恶守，容器消亡時，容器存儲層也隨之消亡贡必。因此兔港，任何保存于容器存儲層的信息也會隨著容器刪除而丟失。
所以根據(jù)Docker最佳實踐要求仔拟，容器不應該向其向其存儲層內(nèi)寫入任何數(shù)據(jù)押框，容器存儲層要保持無狀態(tài)化。所有的文件寫入操作理逊，都應該使用數(shù)據(jù)卷橡伞、或者綁定宿主目錄，在這些位置的讀寫會跳過容器存儲層晋被，直接對宿主（或網(wǎng)絡(luò)存儲）發(fā)生讀寫兑徘，其性能和穩(wěn)定性更高。
數(shù)據(jù)卷的生存周期獨立于容器羡洛，容器消亡挂脑，數(shù)據(jù)卷不會消亡。因此欲侮，使用數(shù)據(jù)卷后崭闲，容器刪除或者重新運行之后，數(shù)據(jù)卻不會丟失威蕉。
Docker Registry
鏡像構(gòu)建完成后刁俭，可以很容易的在當前宿主機上運行，但是如果需要在其他服務(wù)器上使用這個鏡像韧涨，我們就需要一個集中的存儲牍戚、分發(fā)鏡像的服務(wù)侮繁，Docker Registry就是這樣的服務(wù)。
一個Docker Registry中可以包含多個倉庫(Repository)如孝，每個倉庫可以包含多個標簽(Tag)宪哩，每個標簽對應一個鏡像。
通常第晰，一個倉庫會包含一個軟件不同版本的鏡像锁孟，而標簽就常用與對應該軟件的各個版本。我們可以通過 <倉庫名>:<標簽> 的格式來指定具體是這個軟件哪個版本的鏡像茁瘦。如果不給出標簽品抽，將以latest作為默認標簽。
以Ubuntu鏡像為例腹躁，ubuntu是倉庫的名字，其內(nèi)包含有不同的版本標簽南蓬，如果16.04我們可以通過ubuntu:16.04來制定鏡像纺非。
倉庫名經(jīng)常以兩段式路徑形式出現(xiàn)，比如 jwilder/nginx-proxy 赘方，前者往往意味著Docker Registry多用戶環(huán)境下的用戶名烧颖，后者往往是對應的軟件名。但這并非絕對窄陡，取決于所使用的具體Docker Registry的軟件或服務(wù)炕淮。
Docker Registry公開服務(wù)
Docker Registry公開服務(wù)是開放給用戶使用、允許用戶管理鏡像的Registry服務(wù)跳夭。一般這類公開服務(wù)允許用戶免費上傳涂圆、下載公開的鏡像，并可能提供收費服務(wù)用戶管理私有鏡像币叹。
最常使用的Registry公開服務(wù)是官方的Docker Hub润歉，這也是默認的Registry，并擁有大量的高質(zhì)量的官方鏡像颈抚。此外由于某些原因踩衩，在國內(nèi)訪問這些服務(wù)會比較慢，國內(nèi)的一些云服務(wù)商提供了針對Docker Hub的鏡像服務(wù)贩汉，這些鏡像服務(wù)被稱為加速器驱富，常用的有阿里云、網(wǎng)易云匹舞、DaoCloud等褐鸥。
總結(jié)
Docker使用C/S結(jié)構(gòu)，Docker客戶端與Docker服務(wù)器進行交互赐稽，Docker服務(wù)端負責構(gòu)建晶疼、運行和分發(fā)Docker鏡像酒贬。Docker客戶端和服務(wù)端可以運行在一臺機器上，也可以通過RESTful翠霍、stock或網(wǎng)絡(luò)接口與遠程Docker服務(wù)端進行通信锭吨。
