Docker初识

Posted 2022-12-05 爆米花9958

Docker开源项目背景

Docker是基于Go语言实现的开源容器项目。Docker项目已加入Linux基金会并遵循Apache2.0协议，现在主流的操作系统包括Linux各大发行版、macOS, Windows等都已经支持Docker。例如Redhat RHEL 6.5/CentOS6.5、Ubuntu16.04以及更新的版本，都已经在官方软件源默认带有Docker软件包。

Docker的构想是要实现“Build,Ship and Run Any App, Any where”，即通过对应用的封装（Packaging）、分发（Distribution）、部署（Deployment）、运行（Runtime）生命周期进行管理，达到应用组件级别的“一次封装，到处运行”。这里的应用组件，既可以是一个Web应用、一个编译环境，也可以是一套数据库平台服务，甚至是一个操作系统或集群。

 

使用 Docker优势

作为一种新兴的虚拟化方式，Docker 跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势。

更高效的利用系统资源

由于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，Docker 对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效。因此，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。

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，而 Docker 容器应用，由于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。大大的节约了开发、测试、部署的时间。

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 bug 并未在开发过程中被发现。而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现 「这段代码在我机器上没问题啊」 这类问题。

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。

而且使用 Dockerfile 使镜像构建透明化，不仅仅开发团队可以理解应用运行环境，也方便运维团队理解应用运行所需条件，帮助更好的生产环境中部署该镜像。

更轻松的迁移

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。因此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。

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。此外，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。

对比传统虚拟机总结

特性	容器	虚拟机
启动	秒级	分钟级
硬盘使用	一般为 MB	一般为 GB
性能	接近原生	弱于
系统支持量	单机支持上千个容器	一般几十个

Docker架构

 

(1) Docker daemon（Docker守护进程）

Docker daemon是一个运行在宿主机（DOCKER_HOST）的后台进程。我们可通过Docker客户端与之通信。

(2) Client（Docker客户端）

Docker客户端是Docker的用户界面，它可以接受用户命令和配置标识，并与Docker daemon通信。图中，docker build等都是Docker的相关命令。

(3) Images（Docker镜像）

Docker镜像是一个只读模板，它包含创建Docker容器的说明。它和系统安装光盘有点像——我们使用系统安装光盘安装系统，同理，我们使用Docker镜像运行Docker镜像中的程序。

(4) Container（容器）

容器是镜像的可运行实例。镜像和容器的关系有点类似于面向对象中，类和对象的关系。我们可通过Docker API或者CLI命令来启停、移动、删除容器。

(5) Registry

Docker Registry是一个集中存储与分发镜像的服务。我们构建完Docker镜像后，就可在当前宿主机上运行。但如果想要在其他机器上运行这个镜像，我们就需要手动拷贝。此时，我们可借助Docker Registry来避免镜像的手动拷贝。

一个Docker Registry可包含多个Docker仓库；每个仓库可包含多个镜像标签；每个标签对应一个Docker镜像。这跟Maven的仓库有点类似，如果把Docker Registry比作Maven仓库的话，那么Docker仓库就可理解为某jar包的路径，而镜像标签则可理解为jar包的版本号。

Docker Registry可分为公有Docker Registry和私有Docker Registry。最常用的Docker Registry莫过于官方的Docker Hub，这也是默认的Docker Registry。Docker Hub上存放着大量优秀的镜像，我们可使用Docker命令下载并使用。

Docker与虚拟机

 

Hypervisor层被Docker Engine取代。

• Hypervisor：https://baike.baidu.com/item/hypervisor/3353492

虚拟化粒度不同

• 虚拟机利用Hypervisor虚拟化CPU、内存、IO设备等实现的，然后在其上运行完整的操作系统，再在该系统上运行所需的应用。资源隔离级别：OS级别
• 运行在Docker容器中的应用直接运行于宿主机的内核，容器共享宿主机的内核，容器内部运行的是Linux副本，没有自己的内核，直接使用物理机的硬件资源，因此CPU/内存利用率上有一定优势。资源隔离级别：利用Linux内核本身支持的容器方式实现资源和环境隔离。

 

 

参考：

http://www.docker.org.cn/

https://www.w3cschool.cn/reqsgr/

https://www.runoob.com/docker/docker-tutorial.html

https://www.w3cschool.cn/docker/docker-tutorial.html