【Docker】Docker基本概念

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一、Docker是什么?

  Docker是一个开源的应用容器引擎，基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源。Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具，它是一种轻量级的“虚拟机”。Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。

  Docker的Logo设计为蓝色鲸鱼，拖着许多集装箱。鲸鱼可看作为宿主机，集装箱可理解为相互隔离的容器，每个集装箱中都包含自己的应用程序。

二、Docker 的设计宗旨

  Docker的设计宗旨：Build,Ship and Run Any Ap,Anywhere，即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理，达到应用组件级别的"一次封装，到处运行"的目的。这里的组件，既可以是一个应用，也可以是一套服务，甚至是一个完整的操作系统。

三、Docker特点

容器化越来越受欢迎，因为容器是：

• 灵 活：即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
• 轻量级：容器利用并共享主机内核。
• 可互换：可以即时部署更新和升级。即不需要安装任何依赖包，可以直接安装。
• 便携式：可以在本地构建，部署到云，并在任何地方运行。
• 可扩展：可以增加并白动分发容器副本。
• 可堆叠：可以垂直和即时堆叠服务。

四、容器和虚拟机的区别

1. Docker与虚拟机的操作系统区别

  容器是在linux上本机运行，并与其他容器共享主机的内核，它运行的是一个独立的进程，不占用其他任何可执行文件的内存，非常轻量。

  虚拟机运行的是一个完整的操作系统，通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问，相比之下需要的资源更多。

2. Docker与虚拟机的特性区别

特性	Docker容器	虚拟机
启动速度	秒级	分钟级
计算能力损耗	几乎无	损耗50%左右
性能	接近原生	弱于物理机（宿主机）
系统支持量（单机）	上千个	几十个
隔离性	资源隔离/限制	完全隔离

3. 容器在内核中支持2种重要技术

  docker容器本质就是宿主机的一个进程，docker容器是通过namespace实现资源隔离（六大命名空间），通过cgroup实现资源限制，通过写时复制技术（copy-on-write）实现了高效的文件操作（类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g，只有当需要修改时才复制一份数据）。

项番	命名空间类型	功能说明
No.1	MNTNamespace	提供磁盘挂载点和文件系统的隔离能力，使得每个进程只能看到自己的文件系统挂载点和文件系统层次结构。
No.2	IPC Namespace	提供进程间通信的隔离能力，:使得每个进程只能看到自己和同一命名空间中的进程的进程间通信（IPC）机制。
No.3	Net Namespace	提供网络隔离能力，使得每个进程只能看到自己的网络接口和路由表，从而实现网络隔离。
No.4	UTS Namespace	提供主机名隔离能力，使得每个进程只能看到自己的主机名和域名。
No.5	PID Namespace	提供进程隔离能力，使得每个进程只能看到自己及其子进程的进程树。
No.6	User Namespace	提供用户隔离能力，使得每个进程只能看到自己和同一命名空间中的进程的用户和用户组。

五、Docker核心概念

1. 镜像

  Docker的镜像是创建容器的基础，类似虚拟机的快照，可以理解为一个面向Docker容器引擎的只读模板。

  通过镜像启动一个容器，一个镜像是一个可执行的包，其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码，运行时间，库、环境变量、和配置文件。

  Docker镜像也是一个压缩包，只是这个压缩包不只是可执行文件，环境部署脚本，它还包含了完整的操作系统。因为大部分的镜像都是基于某个操作系统来构建，所以很轻松的就可以构建本地和远端一样的环境，这也是Docker镜像的精髓。

2. 容器

  Docker的容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离、互不可见，以保证平台的安全性。可以把容器看做是一个简易版的linux环境（包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。

3. 仓库

  Docker仓库是用来集中保存镜像的地方，当创建了自己的镜像之后，可以使用push命令将它上传到公有仓库（Piblic）或者私有仓库（Private）。当下次要在另外一台机器上使用这个镜像时，只需从仓库获取。

  Docker的镜像、容器、日志等内容全部都默认存储在 /var/lib/docker。

总结

1. Docker 是什么？

docker是一个go语言开发的应用容器引擎，用来运行容器里的应用。docker是用来管理容器和镜像的一种工具。

容器引擎：docker containerd  podman  rocket

2. 容器和虚拟机的区别

容器	虚拟机
所有容器共享宿主机的内核	每个虚拟机都有独立的操作系统和内核
使用namesapce隔离资源，使用cgroup限制资源的最大使用量	完全隔离，每个虚拟机都有独立的硬件资源
秒级启动速度	分钟级启动速度
容器相当于宿主机的进程，性能几乎没有损耗	需要hyervisor（虚拟机管理程序）对宿主机资源寻访问，至少有20%~50%资源损耗
单机容量能够支持成百上千个容器	单机容量只能支持最多几十个虚拟机

3. 6种命名空间（Namespace）

项番	命名空间类型	功能说明
No.1	MNTNamespace	提供磁盘挂载点和文件系统的隔离能力，使得每个进程只能看到自己的文件系统挂载点和文件系统层次结构。
No.2	IPC Namespace	提供进程间通信的隔离能力，:使得每个进程只能看到自己和同一命名空间中的进程的进程间通信（IPC）机制。
No.3	Net Namespace	提供网络隔离能力，使得每个进程只能看到自己的网络接口和路由表，从而实现网络隔离。
No.4	UTS Namespace	提供主机名隔离能力，使得每个进程只能看到自己的主机名和域名。
No.5	PID Namespace	提供进程隔离能力，使得每个进程只能看到自己及其子进程的进程树。
No.6	User Namespace	提供用户隔离能力，使得每个进程只能看到自己和同一命名空间中的进程的用户和用户组。

4. docker 三大概念

镜像：是创建容器的基础，也是一个只读的模板文件，里面包含容器种的应用程序锁需要的所有内容（包含程序运行文件、配置文件、运行库文件、运行环境/操作系统、依赖包等等）。

容器：是用镜像运行的实例，容器可以被创建、启动、停止、删除，每个容器之间默认是相互资源隔离的。

仓库：是用来保存镜像的地方，有公有仓库和私有仓库之分。