Docker 容器技术

目录

一、Docker 概述

二、Docker 平台

三、我可以使用 Docker 做什么？

1、快速、一致地交付应用程序

2、响应式部署和扩展

3、在相同硬件上运行更多工作负载

四、Docker 架构

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1、Docker 守护进程

2、Docker 客户端

3、Docker 桌面

4、Docker 注册表

5、Docker 对象

五、底层技术

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一、Docker 概述

Docker 是一个用于开发、发布和运行应用程序的开放平台。Docker 能够将应用程序与基础架构分离，以便可以快速交付软件。使用 Docker，可以像管理应用程序一样管理基础设施。通过利用 Docker 快速交付、测试和部署代码的方法，可以显着减少编写代码和在生产环境中运行之间的延迟。

二、Docker 平台

Docker 提供了在称为容器的松散隔离环境中打包和运行应用程序的能力。隔离和安全性允许在给定主机上同时运行多个容器。容器是轻量级的，包含运行应用程序所需的一切，因此无需依赖主机上当前安装的内容。可以在工作时轻松共享容器，并确保与共享的每个人都获得以相同方式工作的同一个容器。

Docker 提供工具和平台来管理容器的生命周期：

• 使用容器开发您的应用程序及其支持组件。
• 容器成为分发和测试应用程序的单元。
• 准备就绪后，将应用程序部署到生产环境中，作为容器或编排的服务。无论您的生产环境是本地数据中心、云提供商还是两者的混合，这都是一样的。

三、我可以使用 Docker 做什么？

1、快速、一致地交付应用程序

Docker 通过允许开发人员使用提供应用程序和服务的本地容器在标准化环境中工作来简化开发生命周期。容器非常适合持续集成和持续交付 (CI/CD) 工作流程。

考虑以下示例场景：

• 开发人员在本地编写代码并使用 Docker 容器与同事分享工作。
• 使用 Docker 将应用程序推送到测试环境中并执行自动化和手动测试。
• 当开发者发现bug时，可以在开发环境中修复，重新部署到测试环境中进行测试和验证。
• 测试完成后，将修复程序提供给客户就像将更新的映像推送到生产环境一样简单。

2、响应式部署和扩展

Docker 基于容器的平台允许高度可移植的工作负载。Docker 容器可以在开发人员的本地笔记本电脑、数据中心的物理或虚拟机、云提供商或混合环境中运行。

Docker 的可移植性和轻量级特性还使得动态管理工作负载、根据业务需求近乎实时地扩展或拆除应用程序和服务变得容易。

3、在相同硬件上运行更多工作负载

Docker 是轻量级和快速的。它为基于管理程序的虚拟机提供了一种可行且经济高效的替代方案，因此可以使用更多计算容量来实现业务目标。Docker 非常适合高密度环境以及需要用更少资源完成更多工作的中小型部署。

四、Docker 架构

Docker 使用客户端-服务器架构。Docker客户端与 Docker守护进程对话，后者负责构建、运行和分发 Docker 容器的繁重工作。Docker 客户端和守护程序可以 在同一系统上运行，或者可以将 Docker 客户端连接到远程 Docker 守护程序。Docker 客户端和守护程序使用 REST API，通过 UNIX 套接字或网络接口进行通信。另一个 Docker 客户端是 Docker Compose，它允许使用由一组容器组成的应用程序。

1、Docker 守护进程

Docker 守护程序 ( dockerd) 侦听 Docker API 请求并管理 Docker 对象，例如图像、容器、网络和卷。守护进程还可以与其他守护进程通信以管理 Docker 服务。

2、Docker 客户端

Docker 客户端 ( docker) 是许多 Docker 用户与 Docker 交互的主要方式。当使用诸如docker run之类的命令时，客户端会将这些命令发送到dockerd执行它们。该docker命令使用 Docker API。Docker 客户端可以与多个守护进程通信。

3、Docker 桌面

Docker Desktop 是一个易于安装的应用程序，适用于 Mac 或 Windows 环境，能够构建和共享容器化应用程序和微服务。Docker Desktop 包括 Docker 守护程序 ( dockerd)、Docker 客户端 ( docker)、Docker Compose、Docker Content Trust、Kubernetes 和 Credential Helper。

4、Docker 注册表

Docker注册表存储 Docker 映像。Docker Hub 是一个任何人都可以使用的公共注册表，并且 Docker 默认配置为在 Docker Hub 上查找图像。甚至可以运行自己的私有注册表。

当使用docker pull或者docker run命令时，将从配置的注册表中提取所需的图像。当使用该docker push命令时，图像会被推送到配置的注册表中。

5、Docker 对象

当使用 Docker 时，正在创建和使用图像、容器、网络、卷、插件和其他对象。本节简要概述了其中一些对象。

图片

映像是一个只读模板，其中包含创建 Docker 容器的说明。通常，一个图像基于另一个图像，并带有一些额外的自定义。例如，可以基于该映像构建一个映像ubuntu ，但安装 Apache Web 服务器和应用程序，以及使应用程序运行所需的配置详细信息。

可以创建自己的图像，也可以只使用其他人创建并在注册表中发布的图像。要构建自己的镜像，需要使用简单的语法创建一个Dockerfile ，用于定义创建和运行镜像所需的步骤。Dockerfile 中的每条指令都会在映像中创建一个层。当更改 Dockerfile 并重建映像时，仅重建那些已更改的层。与其他虚拟化技术相比，这是使映像如此轻量、小巧和快速的部分原因。

容器

容器是图像的可运行实例。可以使用 Docker API 或 CLI 创建、启动、停止、移动或删除容器。可以将容器连接到一个或多个网络，将存储附加到它，甚至可以根据其当前状态创建新映像。

默认情况下，一个容器与其他容器及其主机的隔离相对较好。可以控制容器的网络、存储或其他底层子系统与其他容器或主机的隔离程度。

容器由其映像以及在创建或启动它时提供给它的任何配置选项定义。当容器被移除时，任何未存储在持久存储中的状态更改都会消失。

示例docker run命令

以下命令运行一个ubuntu容器，以交互方式附加到本地命令行会话，然后运行/bin/bash​​.

 docker run -i -t ubuntu /bin/bash

当运行此命令时，会发生以下情况（假设使用的是默认注册表配置）：

1. 如果在本地没有ubuntu映像，Docker 会从配置的注册表中提取它，就像docker pull ubuntu手动运行一样。

2. Docker 会创建一个新容器，就像docker container create 手动运行命令一样。

3. Docker 为容器分配一个读写文件系统，作为它的最后一层。这允许正在运行的容器在其本地文件系统中创建或修改文件和目录。

4. Docker 创建了一个网络接口来将容器连接到默认网络，因为没有指定任何网络选项。这包括为容器分配 IP 地址。默认情况下，容器可以使用主机的网络连接连接到外部网络。

5. Docker 启动容器并执行/bin/bash. 因为容器以交互方式运行并附加到终端（由于-iand-t 标志），所以可以在输出记录到终端时使用键盘提供输入。

6. 当键入exit终止/bin/bash命令时，容器会停止但不会被删除。可以重新启动或删除它。

五、底层技术

Docker 是用Go 编程语言编写的，并利用 Linux 内核的几个特性来提供其功能。Docker 使用一种称为容器namespaces的技术来提供隔离的工作空间。当您运行容器时，Docker 会为该容器创建一组 命名空间。

这些命名空间提供了一层隔离。容器的每个方面都在单独的命名空间中运行，并且它的访问权限仅限于该命名空间。