Docker(1)初识Docker

认识Docker之前,先介绍一下容器的概念:

  • Docker daemon( Docker守护进程):Docker daemon是一个运行在宿主机( DOCKER-HOST)的后台进程。可通过 Docker客户端与之通信。
  • Client( Docker客户端):Docker客户端是 Docker的用户界面,它可以接受用户命令和配置标识,并与 Docker daemon通信。图中, docker build等都是 Docker的相关命令。
  • Images( Docker镜像):Docker镜像是一个只读模板,它包含创建 Docker容器的说明。它和系统安装光盘有点像,使用系统安装光盘可以安装系统,同理,使用Docker镜像可以运行 Docker镜像中的程序。
  • Container(容器):容器是镜像的可运行实例。镜像和容器的关系有点类似于面向对象中,类和对象的关系。可通过 Docker API或者 CLI命令来启停、移动、删除容器。
  • Registry:Docker Registry是一个集中存储与分发镜像的服务。构建完 Docker镜像后,就可在当前宿主机上运行。但如果想要在其他机器上运行这个镜像,就需要手动复制。此时可借助Docker Registry来避免镜像的手动复制。一个 Docker Registry可包含多个 Docker仓库,每个仓库可包含多个镜像标签,每个标签对应一个 Docker镜像。这跟 Maven的仓库有点类似,如果把 Docker Registry比作Maven仓库的话,那么 Docker仓库就可理解为某jar包的路径,而镜像标签则可理解为jar包的版本号。Docker Registry可分为公有Docker Registry和私有Docker Registry。 最常用的DockerRegistry莫过于官网的Docker Hub, 这也是默认的Docker Registry。 Docker Hub上存放着大量优秀的镜像, 我们可使用Docker命令下载并使用。

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。

  • 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。
  • 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。
  • 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。

容器的通俗理解:

我觉得容器就是一个存放东西的地方,就像书包可以装各种文具、衣柜可以放各种衣服、鞋架可以放各种鞋子一样。我们现在所说的容器存放的东西可能更偏向于应用比如网站、程序甚至是系统环境。

下面介绍 物理机、虚拟机与容器,来帮助理解容器的概念:

根据上概念的对比,此时大概可以得出:

   容器虚拟化的是操作系统不是硬件容器之间是共享同一套操作系统资源的

   虚拟机技术是虚拟出一套硬件后,在其上运行一个完整操作系统。因此容器的隔离级别会稍低一些。 

Docker技术的引出:

之前,我们在服务器配置一个应用的运行环境,要安装各种组件,就拿 JavaWeb 的环境来说吧,要安装 Tomcat、MySQL 等。安装和配置这些东西有多麻烦就不说了,它还不能跨平台。假如我们是在 Windows 上安装的这些环境,到了 Linux 又得重新装。况且就算不跨操作系统,换另一台同样操作系统的服务器,要移植应用也是非常麻烦的。

Linux 容器技术 的出现就解决了这样一个问题,而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用运行在 Docker 容器上面,而 Docker 容器任何操作系统上都是一致的,这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境,换到别的机子上就可以一键部署好,大大简化了操作。

什么是Docker?

  • Docker是世界领先的软件容器平台。
  • Docker使用Google公司推出的Go语言进行开发实现,基于Linux内核的cgroup,namespace,以及AUFS类的UnionFS等技术,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。Docke最初实现是基于LXC。
  • Docker能够自动执行重复性任务,例如搭建和配置开发环境,从而解放了开发人员以便他们专注在真正重要的事情上:构建杰出的软件。
  • 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。

                                                                                       docker与集装箱 

Docker思想

集装箱标准化: ①运输方式、②存储方式、 ③API接口隔离

Docker容器的特点

  • 轻量,在一台机器上运行的多个Docker容器可以共享这台机器的操作系统内核;它们能够迅速启动,只需占用很少的计算和内存资源。镜像是通过文件系统层进行构造的,并共享一些公共文件。这样就能尽量降低磁盘用量,并能更快地下载镜像。
  • 标准,Docker容器基于开放式标准,能够在所有主流Linux版本、Microsoft Windows以及包括VM、裸机服务器和云在内的任何基础设施上运行。
  • 安全,Docker赋予应用的隔离性不仅限于彼此隔离,还独立于底层的基础设施。Docker默认提供最强的隔离,因此应用出现问题,也只是单个容器的问题,而不会波及到整台机器。
  • 打包对象,任何软件及依赖 硬件依赖:容器无须修改便可运行在几乎所有的平台上--虚拟机,物理机,公有云,私有云
  • 隔离性,资源,网络,库都是隔离的,不会出现依赖问题
  • 自动化,提供run stat stop 等标准化操作,非常适合自动化
  • 高效性,轻量级,能够快速启动和迁移
  • 职责分工,开发人员只需考虑怎么写代码,运维人员只需关心如何配置基础环境

Docker的优点:

对于开发人员:

            容器意味着环境隔离可重复性,开发人员只需要为应用创建一次运行环境,然后打包成容器便可在其他机器上运行,

另外,容器环境所在的host环境是隔离的,就像虚拟机一样,当然更快更简单

对于运维人员:

            只需要配置好标准的环境,服务器就可以运行任何容器,这使得运维人员的工作变得更高效,一致和可重复,容器消除了

开发,测试,生产环境的不一致性。

说到Docker不得不提虚拟机:

Docker    VS     虚拟机

简单来说: 容器虚拟化是操作系统而不是硬件,容器之间共享同一套操作系统资源的。所以比较轻便。

                  虚拟机技术虚拟出一套硬件后,在其上运行一个完整的操作系统因此容器的隔离级别会稍低一些

二者对比图:

容器(Docker)和虚拟(VM)的总结:

  • 容器是一个应用层抽象,用于将代码和依赖资源打包在一起。 多个容器可以在同一台机器上运行,共享操作系统内核,但各自作为独立的进程在用户空间中运行 。与虚拟机相比, 容器占用的空间较少(容器镜像大小通常只有几十兆),瞬间就能完成启动 。
  • 虚拟机(VM)是一个物理硬件层抽象,用于将一台服务器变成多台服务器。 管理程序允许多个VM在一台机器上运行。每个VM都包含一整套操作系统、一个或多个应用、必要的二进制文件和库资源,因此占用大量空间。而且VM启动也十分缓慢 。

 通过对比,可以看到Docker的优点多于虚拟技术,那么虚拟技术的存在还有必要吗?

容器和VM可以共存:

Docker基本概念

Docker包括三个基本概念:

  • 镜像(Image)
  • 容器(Container)
  • 仓库(Repository)

1、镜像(Image)——一个特殊的文件系统

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。

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。

Docker设计时,就充分利用Union FS的技术,将其设计为分层存储的架构。 镜像实际是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。

2、容器(Container)——镜像运行时的实体

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。前面讲过镜像使用的是分层存储,容器也是如此。

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,容器可以随意删除、重新run,数据却不会丢失。

3、仓库(Repository)——集中存放镜像文件的地方

镜像构建完成后,可以很容易的在当前宿主上运行,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。所以说:镜像仓库是Docker用来集中存放镜像文件的地方类似于我们之前常用的代码仓库。

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。

写实拷贝技术

ctrl=p+q 退出但不停止

exit退出并停止

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