Docker基礎(chǔ)（1）—— Docker基本概念
Docker基礎(chǔ)（2）—— Docker安裝及基礎(chǔ)操作
關(guān)于docker是什么以及docker的教程網(wǎng)上有很多資料豺妓，GitBook上的Docker教程是比較官方和全面的。以下我結(jié)合手冊的學(xué)習(xí)及在慕課網(wǎng)上的課程鞏固總結(jié)出的學(xué)習(xí)手冊。旨在清晰梳理整個上手流程驶沼。
一辣苏、前言
1成洗、什么是Docker
- Docker是世界領(lǐng)先的軟件容器化平臺
- Docker公司開發(fā)暗膜，開源，托管在github
- 跨平臺矢腻，支持Windows门驾、MacOS、Linux
Docker 使用 Google 公司推出的Go語言進(jìn)行開發(fā)實現(xiàn)多柑，基于 Linux 內(nèi)核的cgroup奶是，namespace，以及AUFS類的Union FS等技術(shù)竣灌，對進(jìn)程進(jìn)行封裝隔離聂沙，屬于操作系統(tǒng)層面的虛擬化技術(shù)。由于隔離的進(jìn)程獨立于宿主和其它的隔離的進(jìn)程初嘹，因此也稱其為容器及汉。
Docker 在容器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了進(jìn)一步的封裝屯烦，從文件系統(tǒng)坷随、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)到進(jìn)程隔離等等房铭，極大的簡化了容器的創(chuàng)建和維護(hù)。使得 Docker 技術(shù)比虛擬機技術(shù)更為輕便温眉、快捷缸匪。
下面的圖片比較了 Docker 和傳統(tǒng)虛擬化方式的不同之處。傳統(tǒng)虛擬機技術(shù)是虛擬出一套硬件后类溢，在其上運行一個完整操作系統(tǒng)凌蔬，在該系統(tǒng)上再運行所需應(yīng)用進(jìn)程；而容器內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)程直接運行于宿主的內(nèi)核豌骏，容器內(nèi)沒有自己的內(nèi)核龟梦，而且也沒有進(jìn)行硬件虛擬。因此容器要比傳統(tǒng)虛擬機更為輕便窃躲。
通俗理解：
Docker是容器技術(shù)的代表，容器技術(shù)從本質(zhì)上講是將程序隔離钦睡、打包的技術(shù)蒂窒。Docker解決了軟件包裝的問題，理順了開發(fā)和運維的環(huán)境的差異荞怒，使得開發(fā)和運維能用同種語言來溝通洒琢。
什么是Docker？官方的解釋：Docker是一個開源的項目褐桌，可以用來將任何應(yīng)用以輕量級容器的形式來打包衰抑、發(fā)布和運行。
類比：可以粗糙地理解為輕量級的虛擬機荧嵌。它和虛擬機某種程度上完成同樣的任務(wù)：就是把一個應(yīng)用程序放在一個獨立的環(huán)境里來運行呛踊。
Docker不是虛擬機！
Host_OS：宿主機
Hypervisor：虛擬層啦撮，虛擬出硬件
VM在虛擬層上安裝完全獨立的Guest OS谭网，在里面運行各種個樣的程序。每個虛擬化應(yīng)用程序不僅包括應(yīng)用程序(可能只有10 MB)赃春、必要的二進(jìn)制文件和庫愉择，還包括整個客戶操作系統(tǒng)(可能有10 GB)。
Docker在Docker Engine層上面運行各種程序织中，利用了Host OS里的NameSpace锥涕，ControlGroup等來做到將應(yīng)用程序分離。Docker Engine容器僅包含應(yīng)用程序及其依賴項狭吼。它在主機操作系統(tǒng)的用戶空間中作為獨立進(jìn)程運行层坠，與其他容器共享內(nèi)核。因此搏嗡，它享受了VM的資源隔離和分配好處窿春，但是更加便攜和高效拉一。
2、為什么要用Docker
3旧乞、基本概念
- 鏡像（Image）
- 容器（Container）
- 倉庫（Repository）
理解了這三個概念蔚润，就理解了 Docker 的整個生命周期。
3.1 鏡像
Docker 鏡像是一個特殊的文件系統(tǒng)尺栖，除了提供容器運行時所需的程序嫡纠、庫、資源延赌、配置等文件外除盏，還包含了一些為運行時準(zhǔn)備的一些配置參數(shù)（如匿名卷、環(huán)境變量挫以、用戶等）者蠕。鏡像不包含任何動態(tài)數(shù)據(jù)，其內(nèi)容在構(gòu)建之后也不會被改變掐松。
分層存儲
鏡像只是一個虛擬的概念踱侣，其實際體現(xiàn)并非由一個文件組成，而是由一組文件系統(tǒng)組成大磺，或者說抡句，由多層文件系統(tǒng)聯(lián)合組成。
Union FS
聯(lián)合文件系統(tǒng)是(Union FS)是linux的存儲技術(shù)杠愧，也是Docker鏡像的存儲方式待榔。 它是分層的文件系統(tǒng)，將不同目錄拉到同一個虛擬目錄下流济。下圖展示了Docker用Union FS 搭建的分層鏡像：（比如最下層是操作系統(tǒng)的引導(dǎo)锐锣，上一層是Linux操作系統(tǒng)，再上一層是Tomcat袭灯，jdk刺下，再上一層是應(yīng)用代碼）
這些層是只讀的，加載完后這些文件會被看成是同一個目錄稽荧，相當(dāng)于只有一個文件系統(tǒng)橘茉。
我們可以通過docker info查看鏡像的一些信息，可以看到存儲驅(qū)動用的并不是Union FS 而是overlay2姨丈，overlay也是一個聯(lián)合文件系統(tǒng)畅卓，所以上述主要介紹聯(lián)合文件系統(tǒng)的概念，至于這些存儲驅(qū)動的演變過程和優(yōu)缺點蟋恬，可以閱讀http://dockone.io/article/1765翁潘。
鏡像構(gòu)建時，會一層層構(gòu)建歼争，前一層是后一層的基礎(chǔ)拜马。每一層構(gòu)建完就不會再發(fā)生改變渗勘，后一層上的任何改變只發(fā)生在自己這一層。（比如俩莽，刪除前一層文件的操作旺坠，實際不是真的刪除前一層的文件，而是僅在當(dāng)前層標(biāo)記為該文件已刪除扮超。在最終容器運行的時候取刃，雖然不會看到這個文件，但是實際上該文件會一直跟隨鏡像出刷。因此璧疗，在構(gòu)建鏡像的時候，需要額外小心馁龟，每一層盡量只包含該層需要添加的東西崩侠，任何額外的東西應(yīng)該在該層構(gòu)建結(jié)束前清理掉。）
分層存儲的特征還使得鏡像的復(fù)用屁柏、定制變的更為容易啦膜。甚至可以用之前構(gòu)建好的鏡像作為基礎(chǔ)層，然后進(jìn)一步添加新的層淌喻，以定制自己所需的內(nèi)容，構(gòu)建新的鏡像雀摘。
3.2 容器
鏡像（Image）和容器（Container）的關(guān)系裸删，就像是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的 類 和 實例 一樣，鏡像是靜態(tài)的定義阵赠，容器是鏡像運行時的實體涯塔。容器可以被創(chuàng)建、啟動清蚀、停止匕荸、刪除、暫停等枷邪。
容器的實質(zhì)是進(jìn)程榛搔，但與直接在宿主執(zhí)行的進(jìn)程不同，容器進(jìn)程運行于屬于自己的獨立的命名空間东揣。因此容器可以擁有自己的root文件系統(tǒng)践惑、自己的網(wǎng)絡(luò)配置、自己的進(jìn)程空間嘶卧，甚至自己的用戶 ID 空間尔觉。容器內(nèi)的進(jìn)程是運行在一個隔離的環(huán)境里，使用起來芥吟，就好像是在一個獨立于宿主的系統(tǒng)下操作一樣侦铜。這種特性使得容器封裝的應(yīng)用比直接在宿主運行更加安全专甩。也因為這種隔離的特性，很多人初學(xué) Docker 時常常會混淆容器和虛擬機钉稍。
前面講過鏡像使用的是分層存儲涤躲，容器也是如此。每一個容器運行時嫁盲，是以鏡像為基礎(chǔ)層篓叶，在其上創(chuàng)建一個當(dāng)前容器的存儲層，我們可以稱這個為容器運行時讀寫而準(zhǔn)備的存儲層為容器存儲層羞秤。
容器存儲層的生存周期和容器一樣缸托，容器消亡時，容器存儲層也隨之消亡瘾蛋。因此俐镐，任何保存于容器存儲層的信息都會隨容器刪除而丟失。
3.3 倉庫
鏡像構(gòu)建完成后哺哼，可以很容易的在當(dāng)前宿主機上運行佩抹，但是，如果需要在其它服務(wù)器上使用這個鏡像取董，我們就需要一個集中的存儲棍苹、分發(fā)鏡像的服務(wù)，Docker Registry 就是這樣的服務(wù)茵汰。
一個 Docker Registry 中可以包含多個倉庫（Repository）枢里；每個倉庫可以包含多個標(biāo)簽（Tag）；每個標(biāo)簽對應(yīng)一個鏡像蹂午。
通常栏豺，一個倉庫會包含同一個軟件不同版本的鏡像，而標(biāo)簽就常用于對應(yīng)該軟件的各個版本豆胸。我們可以通過<倉庫名>:<標(biāo)簽>的格式來指定具體是這個軟件哪個版本的鏡像奥洼。如果不給出標(biāo)簽，將以latest作為默認(rèn)標(biāo)簽晚胡。（以 Ubuntu 鏡像為例灵奖，ubuntu是倉庫的名字，其內(nèi)包含有不同的版本標(biāo)簽搬泥，如桑寨，14.04,16.04。我們可以通過ubuntu:14.04忿檩，或者ubuntu:16.04來具體指定所需哪個版本的鏡像尉尾。如果忽略了標(biāo)簽，比如ubuntu燥透，那將視為ubuntu:latest沙咏。）
倉庫名經(jīng)常以兩段式路徑形式出現(xiàn)辨图，比如huangbaoling/nginx-proxy，前者往往意味著 Docker Registry 多用戶環(huán)境下的用戶名肢藐，后者則往往是對應(yīng)的軟件名故河。但這并非絕對，取決于所使用的具體 Docker Registry 的軟件或服務(wù)吆豹。
