**二、**Docker介紹

2.1 什么是虛擬化

在計算機中，虛擬化是一種資源管理技術，是將計算機的各種實體資源，如：服務器、網(wǎng)絡、內(nèi)存、存儲等等，予以抽象、轉換后呈現(xiàn)出來，打破實體結構間的不可切割的障礙，使用戶可以比原來的組態(tài)更好的方式來應用這些資源，這些資源的核心虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的架設方式，低于或者物理組態(tài)所限制，一般所指的虛擬化資源包括計算能力和資料存儲。

在實際的生產(chǎn)過程中，虛擬化技術主要是用來解決高性能的物理硬件產(chǎn)能過剩和老的硬件產(chǎn)能過低的重用重組，透明化底層物理硬件，從而最大化的利用物理硬件，對資源充分利用。

虛擬化技術種類很多，例如：軟件虛擬化、硬件虛擬化、內(nèi)存虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化（vip），桌面虛擬化、服務虛擬化、虛擬機等等。

虛擬化簡單講，就是把一臺物理計算機虛擬成多臺邏輯計算機，每個邏輯計算機里面可以運行不同的操作系統(tǒng)，相互不受影響，這樣就可以充分利用硬件資源。

2.2 認識Docker

• Docker是一個開源的應用容器引擎
• 誕生于2013年初，基于Go語言實現(xiàn)，dotCloud公司出品（后改名為Docker Inc）Docker可以讓開發(fā)者打包他們的應用以及依賴包到一個輕量級，可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的linux服務器上
• 容器是完全使用沙箱機制，相互隔離
• 容器性能開銷極低
• Docker從17.3版本之后分為CE（Community Edition社區(qū)版）和EE（Enterprise Edition企業(yè)版）

小結：Docker是一種容器技術，解決軟件跨環(huán)境遷移的問題

2.3 容器與虛擬機比較

2.3.1 什么是虛擬機

虛擬機是一個計算機系統(tǒng)的仿真，簡單來說，虛擬機可以實現(xiàn)在一臺物理計算機上模擬多臺計算機運行任務。

• 操作系統(tǒng)和應用共享一臺或多臺主機(集群)的硬件資源，每臺VM有自己的OS，硬件資源是虛擬化的。

• 管理程序(hypervisor)負責創(chuàng)建和運行VM，它連接了硬件資源和虛擬機，完成server的虛擬化。

  由于虛擬化技術和云服務的出現(xiàn)，IT部門通過部署VM可以可減少cost提高效率

VMs也消耗大量系統(tǒng)資源，每個VM不僅運行一個OS的完整copy并且需要所有硬件的虛擬化copy，這消耗大量RAM和CPU。

相比單獨計算機，VM是比較經(jīng)濟的，但對于一些應用VM是過度浪費的，需要容器。

2.3.2 什么是容器

• 容器是將操作系統(tǒng)虛擬化，這與VM虛擬化一個完整的計算機有所不同。
• 容器是在操作系統(tǒng)之上，每個容器共享OS內(nèi)核，執(zhí)行文件和庫等。共享的組件是只讀的，通過共享OS資源能夠減少復現(xiàn)OS的代碼，意味著一臺server僅安裝一個OS可以運行多個任務。
• 容器是非常輕量的，僅僅MB水平并且?guī)酌爰纯蓡印Ｏ啾热萜?，VM需要幾分鐘啟動，并且大小也大很多。

2.4、 Docker與虛擬機形象比喻

2.4.1 什么是物理機

2.4.2 什么是虛擬機

2.4.3 什么是docker

三、Docker 組件

3.1 Docker 服務端和客戶端

Docker是一個客戶端-服務端（C/S）架構程序 ，Docker客戶端只需要向Docker服務端或者守護進程發(fā)出請求，服務端或者守護進程完成所有工作返回結果。

Docker提供了一個命令行工具Docker以及一整套的Restful API，可以在同一臺宿主機器上運行Docker守護進程或者客戶端，也可以從本地的Docker客戶端連接到運行在另一臺宿主機上的遠程Docker守護進程。

docker引擎是一個c/s結構的應用，主要組件見下圖：

• Server是一個常駐進程
• REST API 實現(xiàn)了client和server間的交互協(xié)議
• CLI 實現(xiàn)容器和鏡像的管理，為用戶提供統(tǒng)一的操作界面

3.2 Docker 構架

Docker使用C/S架構, Client 通過接口與Server進程通信實現(xiàn)容器的構建，運行和發(fā)布 .client和server可以運行在同一臺集群，也可以通過跨主機實現(xiàn)遠程通信。

3.2.1 Docker 鏡像

Docker 鏡像（Image）就是一個只讀的模板。例如：一個鏡像可以包含一個完整的操作系統(tǒng)

環(huán)境，里面僅安裝了 Apache 或用戶需要的其它應用程序

• 鏡像可以用來創(chuàng)建 Docker 容器，一個鏡像可以創(chuàng)建很多容器。Docker 提供了一個很簡單的機制來創(chuàng)建鏡像或者更新現(xiàn)有的鏡像，用戶甚至可以直接從其他人那里下載一個已經(jīng)做好的鏡像來直接使用。
• 鏡像（Image）就是一堆只讀層（read-only layer）的統(tǒng)一視角，也許這個定義有些難以理解。

看看下面這張圖：

右邊可以看到多個只讀層，它們重疊在一起，除了最下面一層，其它層都會有一個指針指向下一層。這些層是Docker內(nèi)部的實現(xiàn)細節(jié)，并且能夠在docker宿主機的文件系統(tǒng)上訪問到。

統(tǒng)一文件系統(tǒng)（Union File System）技術能夠將不同的層整合成一個文件系統(tǒng)，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，在用戶的角度看來，只存在一個文件系統(tǒng)。

3.2.2 Docker 容器

Docker 利用容器（Container）來運行應用。容器是從鏡像創(chuàng)建的運行實例。它可以被啟動、開始、停止、刪除。每個容器都是相互隔離的、保證安全的平臺。

• 可以把容器看做是一個簡易版的 Linux 環(huán)境（包括root用戶權限、進程空間、用戶空間和網(wǎng) 絡空間等）和運行在其中的應用程序。

• 創(chuàng)建Container首先要有Image，也就是說Container是通過image創(chuàng)建的。

• Container是在原先的Image之上新加的一層，稱作Container layer，這一層是可讀可寫的（Image是只讀的）。

  在面向對象的編程語言中，有類跟對象的概念。類是抽象的，對象是類的具體實現(xiàn)。Image跟

  Container可以類比面向對象中的類跟對象，Image就相當于抽象的類，Container就相當于具體實例化的對象。

  Image跟Container的職責區(qū)別：Image負責APP的存儲和分發(fā)，Container負責運行APP

  

3.2.3 Registy（注冊中心）

倉庫（Repository）是集中存放鏡像文件的場所。 有時候會把倉庫和倉庫注冊服務(Registry)混為一談，并不嚴格區(qū)分。

實際上，倉庫注冊服務器上往往存放多個倉庫，每個倉庫中又包含了多個鏡像，每個鏡像有不同的標簽（tag）。

倉庫分為公開倉庫（Public）和私有倉庫（Private）兩種形式。

• 最大的公開倉庫是Docker Hub，存放了數(shù)量龐大的鏡像供用戶下載。
• 國內(nèi)的公開倉庫包括時速云 、網(wǎng)易云等，可以提供大陸用戶更穩(wěn)定快速的訪問。
• 當然，用戶也可以在本地網(wǎng)絡內(nèi)創(chuàng)建一個私有倉庫，當用戶創(chuàng)建了自己的鏡像之后就可以使用 push 命令將它上傳到公有或者私有倉庫，這樣下次在另外一臺機器上使用這個鏡像時候，只需要從倉庫上 pull 下來就可以了。

Docker 倉庫的概念跟 Git 類似，注冊服務器可以理解為 GitHub 這樣的托管服務。

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