基本概念
Docker 包括三个基本概念
- 镜像( Image )
- 容器( Container )
- 仓库( Repository )
理解了这三个概念,就理解了 Docker 的整个生命周期。
Docker 镜像
我们都知道,操作系统分为内核和用户空间。对于 Linux 而言,内核启动后,会
挂载 root文件系统为其提供用户空间支持。而Docker镜像(Image),就相当于是一个
root文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04就包含了完整的一套Ubuntu16.04最小系
统的root文件系统。
Docker镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配
置等文件外,还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。
镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。
分层存储
因为镜像包含操作系统完整的root文件系统,其体积往往是庞大的,因此在Docker设
计时,就充分利用UnionFS的技术,将其设计为分层存储的架构。所以严格来说,镜像并非是
像一个 ISO 那样的打包文件,镜像只是一个虚拟的概念,其实际体现并非由一个文件组成,
而是由一组文件系统组成,或者说,由多层文件系统联合组成。
镜像构建时,会一层层构建,前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变,
后一层上的任何改变只发生在自己这一层。比如,删除前一层文件的操作,实际不是真的删除
前一层的文件,而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候,虽然不会看到
这个文件,但是实际上该文件会一直跟随镜像。因此,在构建镜像的时候,需要额外小心,每一
层尽量只包含该层需要添加的东西,任何额外的东西应该在该层构建结束前清理掉。分层存储
的特征还使得镜像的复用、定制变的更为容易。甚至可以用之前构建好的镜像作为基础层,然
后进一步添加新的层,以定制自己所需的内容,构建新的镜像。
Docker 容器
镜像(Image)和容器(Container)的关系,就像是面向对象程序设计中的类和实例一样,
镜像是静态的定义,容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
容器的实质是进程,但与直接在宿主执行的进程不同,容器进程运行于属于自己的独立的 命名
空间。因此容器可以拥有自己的root文件系统、自己的网络配置、自己的进程空间,甚至自己
的用户ID空间。容器内的进程是运行在一个隔离的环境里,使用起来,就好像是在一个独立于
宿主的系统下操作一样。这种特性使得容器封装的应用比直接在宿主运行更加安全。也因为这
种隔离的特性,很多人初学 Docker 时常常会混淆容器和虚拟机。前面讲过镜像使用的
是分层存储,容器也是如此。每一个容器运行时,是以镜像为基础层,在其上创建一个当前容器
的存储层,我们可以称这个为容器运行时读写而准备的存储层为容器存储层。容器存储层的生
存周期和容器一样,容器消亡时,容器存储层也随之消亡。因此,任何保存于容器存储层的信息
都会随容器删除而丢失。按照Docker最佳实践的要求,容器不应该向其存储层内写入任何数据
,容器存储层要保持无状态化。所有的文件写入操作,都应该使用数据卷(Volume)、或者绑定
宿主目录,在这些位置的读写会跳过容器存储层,直接对宿主(或网络存储)发生读写,其性能和
稳定性更高。数据卷的生存周期独立于容器,容器消亡,数据卷不会消亡。因此,使用数据卷后
,容器删除或者重新运行之后,数据却不会丢失。
Docker Registry
镜像构建完成后,可以很容易的在当前宿主机上运行,但是,如果需要在其它服务器上使用
这个镜像,我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务,Docker Registry就是这样的服
务。
一个 Docker Registry中可以包含多个仓库(Repository);每个仓库可以包含多个标签
( Tag);每个标签对应一个镜像。
通常,一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像,而标签就常用于对应该软件的各个版
本。我们可以通过<仓库名>:<标签>的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给
出标签,将以latest作为默认标签。
以Ubuntu镜像 为例, ubuntu 是仓库的名字,其内包含有不同的版本标签,如, 14.04,
16.04。我们可以通过ubuntu:14.04,或者ubuntu:16.04来具体指定所需哪个版本的镜
像。如果忽略了标签,比如ubuntu,那将视为ubuntu:latest。
仓库名经常以两段式路径形式出现,比如jwilder/nginx-proxy,前者往往意味着Docker
Registry多用户环境下的用户名,后者则往往是对应的软件名。但这并非绝对,取决于所使
用的具体 Docker Registry的软件或服务。
Docker Registry公开服务
Docker Registry公开服务是开放给用户使用、允许用户管理镜像的Registry服务。
一般这类公开服务允许用户免费上传、下载公开的镜像,并可能提供收费服务供用户管理
私有镜像。
最常使用的Registry公开服务是官方的DockerHub,这也是默认的Registry,并拥有大量的
高质量的官方镜像。除此以外,还有 CoreOS的Quay.io,CoreOS相关的镜像存储在这里;
Google的Google Container Registry,Kubernetes的镜像使用的就是这个服务。
由于某些原因,在国内访问这些服务可能会比较慢。国内的一些云服务商提供了针对Docker
Hub 的镜像服务(Registry Mirror),这些镜像服务被称为加速器。常见的有阿里云加速
器、DaoCloud 加速器等。使用加速器会直接从国内的地址下载Docker Hub 的镜像,比直
接从Docker Hub下载速度会提高很多。在安装Docker一节中有详细的配置方法。
国内也有一些云服务商提供类似于Docker Hub的公开服务。比如时速云镜像仓库、网易云
镜像服务、DaoCloud 镜像市场、阿里云镜像库 等。
私有 Docker Registry
除了使用公开服务外,用户还可以在本地搭建私有Docker Registry。Docker官方提供了
Docker Registry镜像,可以直接使用做为私有Registry服务。
原文地址：
https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/basic_concept/