Docker 概念介绍

1、Docker 简介

Docker一个快速交付应用、运行应用的技术:

• 可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
• 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
• 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

Docker的主要目标是“Build，Ship and Run Any App,Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP(可以是一个WEB应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到“一次镜像，处处运行”。

随着微服务架构和Docker的发展，大量的应用会通过微服务方式架构，应用的开发构建将变成搭乐高积木一样，每个Docker容器将变成一块“积木”，应用的升级将变得非常容易。当现有的容器不足以支撑业务处理时，可通过镜像运行新的容器进行快速扩容，使应用系统的扩容从原先的天级变成分钟级甚至秒级。

应用容器化运行后，生产环境运行的应用可与开发、测试环境的应用高度一致，容器会将应用程序相关的环境和状态完全封装起来，不会因为底层基础架构和操作系统的不一致性给应用带来影响，产生新的BUG。当出现程序异常时，也可以通过测试环境的相同容器进行快速定位和修复。

Docker是内核级虚拟化，其不像传统的虚拟化技术一样需要额外的Hypervisor克持，所以在一台物理机上可以运行很多个容器实例，可大大提升物理服务器的CPU和内存的利用率。

2、Docker 架构

Docker是一个Client-Server结构的系统，Docker守护进程运行在主机上，然后通过Socket连接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令管理运行在主机上的容器。容器是一个运行时环境，就是我们前面说到的集装箱。

• 服务端(server): Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
• 客户端(client):通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。

3、Docker 三要素

• Image: Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。
• Container︰镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器做隔离，对外不可见。
• DockerHub: DockerHub是一个Docker镜像的托管平台，这样的平台称为Docker Registry。

4、Docker & VM

Virtual Machine 技术基于安装在主操作系统上的虚拟机管理系统，在虚拟机上安装从操作系统，在从操作系统中安装部署各种应用。缺点：资源占用多、冗余步骤多、启动慢

Linux Containers 是与系统其他部分分隔开的一系列进程，从另一个镜像运行，并由该镜像提供支持进程所需的全部文件。容器提供的镜像包含了应用的所有依赖项，因而在从开发到测试再到生产的整个过程中，它都具有可移植性和一致性。

Linux Containers 不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。有了容器，就可以将软件运行所需的所有资源打包到一个隔离的容器中。容器与虚拟机不同，不需要捆绑一整套操作系统，只需要软件工作所需的库资源和设置。系统因此而变得高效轻量并保证部署在任何环境中的软件都能始终如一的运行。

5、Docker 工作流程

① 用户是使用Docker Client 与 Docker Daemon建立通信，并发送请求给后者。

② Docker Daemon作为Docker架构中的主体部分，首先提供Docker Server的功能使其可以接受Docker Client 的请求。

③ Docker Engine执行Docker内部的一系列工作，每一项工作都是以一个Job的形式的存在。

④ Job的运行过程中，当需要容器镜像时，则从 Docker Registry 中下载镜像，并通过镜像管理驱动Graph drver将下载镜像以Graph的形式存储。

⑤ 当需要为Docker创建网络环境时，通过网络管理驱动Network driver创建并配置Docker容器网络环境。

⑥ 当需要限制Docker容器运行资源或执行用户指令等操作时，则通过Exec driver来完成。

⑦ Libcontainer是一项独立的容器管理包，Network driver以及Exec driver都是通过Libcontainer来实现具体对容器进行的操作。