Docker（一）容器虚拟化技术

docker

docker概念

Docker是世界领先的软件容器平台，其使用Google公司推出的Go语言进行开发实现。通过对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。 由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。所以想要搞懂Docker的概念我们必须先从容器开始说起。
那么什么是容器？
先来看看容器较为官方的解释：

1.一句话概括容器：容器就是将软件打包成标准化单元，以用于开发、交付和部署。
2.容器镜像是轻量的、可执行的独立软件包 ，包含软件运行所需的所有内容：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置。
3.容器化软件适用于基于Linux和Windows的应用，在任何环境中都能够始终如一地运行。
4.容器赋予了软件独立性，使其免受外在环境差异（例如，开发和预演环境的差异）的影响，从而有助于减少团队间在相同基础设施上运行不同软件时的冲突。

再来看看容器较为通俗的解释：

如果需要通俗的描述容器的话，我觉得容器轻量化的虚拟机，可以并且这个虚拟机是进程级的。我们可以将不同的应用程序制作成一个docker镜像，在需要的时候从远程仓库直接拉取运行即可。这里说的容器的作用更偏向于应用比如网站、程序甚至是系统环境。

docker可以做什么？

用户可以方便地创建和使用容器，把自己的应用放入容器。容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改，就像管理普通的代码一样。当我们有多个应用，并且多个应用对系统环境配置的要求不一样时，这时我们可以将每个应用都制作成docker容器来管理。每个容器内部提供满足自己需求的环境配置，可以极大的提高管理效率。
举个栗子：
在我们的平台上，一台 16 核 32G 内存的虚拟机上，需要跑 500+ 个用户的应用（每个应用的功能可以认为是一个网站 + 一系列的 RESTful API），有两个事情很重要：
资源隔离：比如限制应用最大内存使用量，或者资源加载隔离等。
低消耗：虚拟化本身带来的损耗需要尽量的低。

我们不可能在一台机器上开 500 个虚拟机，虽然可以在资源隔离方面做的很好，但这种虚拟化本身带来的资源消耗太严重。

通过下表我们可以对比发现容器虚拟化技术与虚拟机技术在不同特性上的显著优势，这也是docker这门技术从出现到现在仅仅几年就可以蓬勃发展的原因。

docker容器与虚拟机对比

上面讲了那么多，其实一句话：Docker就是虚拟化的一种轻量级替代技术。
要了解docker，必须知道docker下面的三个基本概念：

Docker的基本概念

镜像（Image）——一个特殊的文件系统

Dock Image是需要定制化Duild的一个“安装包”，包括基础镜像+应用二进制部署包。形象化的可以这样描述：docker镜像就是一个应用程序，这个应用程序可能存在于远程的应用中心(远程仓库)，也可能已经安装在本地。

容器（Container）——镜像运行时的实体

Docker Container是image的示例，共享内核。Docker Container没有IP地址，通常不会由服务端口暴露，是一个封闭的"盒子/沙箱"。可以将Container理解为一个本地正在运行的应用程序的进程。
一句话总结：Contaniner就是一个运行中的Image镜像。

Docker Container的生命周期

docker container的生命周期

可以发现，container的生命周期与java中线程的生命周期有些相似。

仓库（Repository）——集中存放镜像文件的地方

Docker之所以这么吸引人，除了它的新颖的技术外，围绕官方registry(Docker Hub)的生态圈也是相当吸引人眼球的地方。在Docker Hub上你可以很轻松下载大量已经容器化好的应用镜像，即拉即用。
这些镜像中，有些是Docker官方维护的，更多的是众多开发者自发上传分享的。

docker与github类比

上边讲了这么多，这里为了方便大家理解docker的一些基本概念，这里将docker与github中的一些基本概念进行类比：

docker与github类比

最后谈谈：Build，Ship，and Run

如果你搜索Docker官网，会发现如下的字样：“Docker - Build, Ship, and Run Any App, Anywhere”。那么Build，Ship，and Run到底是在干什么呢？

1.Build（构建镜像）：镜像就像是集装箱包括文件以及运行环境等等资源。
2.Ship（运输镜像）：主机和仓库间运输，这里的仓库就像是超级码头一样。
3.Run （运行镜像）：运行的镜像就是一个容器，容器就是运行程序的地方。

总结

本文主要把Docker中的一些常见概念做了详细的阐述，但是并不涉及Docker的安装、镜像的使用、容器的操作等内容。这部分东西，我们在下一节进行演示。