**二、**Docker介紹

2.1 什么是虛擬化

在計算機(jī)中，虛擬化是一種資源管理技術(shù)，是將計算機(jī)的各種實體資源，如：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存、存儲等等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，打破實體結(jié)構(gòu)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(yīng)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(shè)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(shù)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(shù)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(luò)虛擬化（vip），桌面虛擬化、服務(wù)虛擬化、虛擬機(jī)等等。

虛擬化簡單講，就是把一臺物理計算機(jī)虛擬成多臺邏輯計算機(jī)，每個邏輯計算機(jī)里面可以運(yùn)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(rèn)識Docker

• Docker是一個開源的應(yīng)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(yīng)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(wù)器上
• 容器是完全使用沙箱機(jī)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(jié)：Docker是一種容器技術(shù)，解決軟件跨環(huán)境遷移的問題

2.3 容器與虛擬機(jī)比較

2.3.1 什么是虛擬機(jī)

虛擬機(jī)是一個計算機(jī)系統(tǒng)的仿真，簡單來說，虛擬機(jī)可以實現(xiàn)在一臺物理計算機(jī)上模擬多臺計算機(jī)運(yùn)行任務(wù)。

• 操作系統(tǒng)和應(yīng)用共享一臺或多臺主機(jī)(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(fù)責(zé)創(chuàng)建和運(yùn)行VM，它連接了硬件資源和虛擬機(jī)，完成server的虛擬化。

  由于虛擬化技術(shù)和云服務(wù)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(yùn)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(jī)，VM是比較經(jīng)濟(jì)的，但對于一些應(yīng)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(jī)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(fù)現(xiàn)OS的代碼，意味著一臺server僅安裝一個OS可以運(yùn)行多個任務(wù)。
• 容器是非常輕量的，僅僅MB水平并且?guī)酌爰纯蓡?。相比容器，VM需要幾分鐘啟動，并且大小也大很多。

2.4、 Docker與虛擬機(jī)形象比喻

2.4.1 什么是物理機(jī)

2.4.2 什么是虛擬機(jī)

2.4.3 什么是docker

三、Docker 組件

3.1 Docker 服務(wù)端和客戶端

Docker是一個客戶端-服務(wù)端（C/S）架構(gòu)程序 ，Docker客戶端只需要向Docker服務(wù)端或者守護(hù)進(jìn)程發(fā)出請求，服務(wù)端或者守護(hù)進(jìn)程完成所有工作返回結(jié)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(jī)器上運(yùn)行Docker守護(hù)進(jìn)程或者客戶端，也可以從本地的Docker客戶端連接到運(yùn)行在另一臺宿主機(jī)上的遠(yuǎn)程Docker守護(hù)進(jìn)程。

docker引擎是一個c/s結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，主要組件見下圖：

• Server是一個常駐進(jìn)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(gòu)架

Docker使用C/S架構(gòu), Client 通過接口與Server進(jìn)程通信實現(xiàn)容器的構(gòu)建，運(yùn)行和發(fā)布 .client和server可以運(yùn)行在同一臺集群，也可以通過跨主機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)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(yīng)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(jī)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(xì)節(jié)，并且能夠在docker宿主機(jī)的文件系統(tǒng)上訪問到。

統(tǒng)一文件系統(tǒng)（Union File System）技術(shù)能夠?qū)⒉煌膶诱铣梢粋€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(yùn)行應(yīng)用。容器是從鏡像創(chuàng)建的運(yùn)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(quán)限、進(jìn)程空間、用戶空間和網(wǎng) 絡(luò)空間等）和運(yùn)行在其中的應(yīng)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?qū)ο蟮?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/1315/" target="_blank">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?qū)ο笾械念惛鷮ο?，Image就相當(dāng)于抽象的類，Container就相當(dāng)于具體實例化的對象。

  Image跟Container的職責(zé)區(qū)別：Image負(fù)責(zé)APP的存儲和分發(fā)，Container負(fù)責(zé)運(yùn)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(wù)(Registry)混為一談，并不嚴(yán)格區(qū)分。

實際上，倉庫注冊服務(wù)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(biāo)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(dāng)然，用戶也可以在本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)創(chuàng)建一個私有倉庫，當(dāng)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(jī)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(wù)器可以理解為 GitHub 這樣的托管服務(wù)。

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