Docker学习笔记——基本概念

Docker相对虚机的优势

1. 更高效地利用资源
   docker不需要运行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销；相对虚机，一个相同配置的主机，一般可以运行更多的应用

2. 更快速的启动时间
   docker容器应用，直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，节约开发、测试、部署的时间

3. 一致的运行环境
   docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，保证应用运行环境一致性，不会出现开发环境、测试环境、生产环境不一致导致的bug事件。

4. 持续交付和部署
   docker通过定制应用镜像实现持续集成、持续交付、部署。
   开发通过dockerfile进行镜像构建，结合持续集成系统进行系统测试，运维可直接在生产环境快速部署该镜像，也可结合持续部署系统进行自动部署

5. 更轻松的迁移
   docker确保执行环境一致性，应用迁移更容易，多个平台运行结果一致

6. 更轻松的维护和扩展
   docker使用分层存储和镜像技术，可使重复部分复用更容易，应用维护更新更简单，基于基础镜像进行扩展镜像更简单。

Docker三大基本概念

一、 镜像（Image)
二、 容器（Container）
三、 仓库（Repository）

1. 镜像

• 操作系统分为内核和用户空间，对于linux，内核启动后，会挂载root文件系统为其提供用户空间支持。
• docker镜像，相当于一个root文件系统，镜像不包含动态数据，内容在构建后不会该改变。
• docker镜像提供容器运行时所需要的程序、库、资源、配置、配置参数（匿名卷、环境变量、用户等）
• 分层存储
• 1. 利用Union FS技术，将镜像设计为分层存储的架构
• 2. 镜像是一个虚拟的概念，有一组文件系统组成或是由多层文件系统联合组成
• 3. 镜像一层层构建，前层是后层基础，每一层构建完不发生改变。后一层的任何改变只发生在本层。
• 4. 构建镜像时，每一层尽量只包含该层需要的，额外的应在该层构建结束时清理
• 5. 分层存储可使得之前构建好的镜像作为基础层，可进一步添加新层

2. 容器

• 镜像和容器类似类和实例，镜像是静态定义，容器是镜像运行时的实体，容器可被创建、启动、停止、删除、暂停等
• 容器实质——进程，容器进程运行于属于自己的独立的命名空间，容器可由自己的root文件系统，网络配置，进程空间，用户ID空间。
• 容器进程运行在隔离环境
• 每一个容器运行时以镜像为基础层，在其上创建一个当前容器的存储层，为容器运行时读写准备的存储层为容器存储层
• 容器消亡时，容器存储层也随之消亡，在其上保存的数据也会丢失。
• 最佳实践：容器不应向存储层写数据，保持无状态化
• 所有文件写入操作，应使用数据卷，或绑定宿主目录，这些位置的读写会跳过容器存储层，直接对宿主读写，性能、稳定性更好
• 容器消亡、数据卷不消亡，它的生命周期独立于容器

3. 仓库

• 镜像构建完成，若需要在其他服务器使用，需要集中的存储、分发镜像的服务
• 一个docker registry 可包含多个仓库，每个仓库可包含多个标签，一个标签对应一个镜像
• 利用<仓库名>：<标签>指定时那个软件那个版本的镜像