Docker的基本概念讲解

docker官网：http://www.docker.com

Docker Hub官网: https://hub.docker.com/

1. 为什么会有docker出现

在项目开发和测试的过程中，他们使用的软件版本可能会出现不相同的情况，此时呢---->导致在开发中能运行的项目，在测试阶段就不能运行了 ---- ？？？（版本的问题）那么在测试端如果全部重写安装可能会很麻烦（比如 nginx 需要集群，数据库等等.....) ----> 出现了 Docker （容器） 相当于把整个环境和代码，直接拷贝生成一个镜像文件，测试端，直接运行即可。

Docker（容器）之所以发展如此迅速，也是因为它对此给出了一个标准化的解决方案-----系统平滑移植，容器虚拟化技术。

解决根本问题：环境配置相当麻烦，换一台机器，就要重来一次，费力费时。很多人想到，能不能从根本上解决问题，软件可以带环境安装？也就是说，安装的时候，把原始环境一模一样地复制过来。开发人员利用 Docker 可以消除协作编码时“在我的机器上可正常工作”的问题。

如图：相当于你搬家---搬楼（你的房间布局什么的，不会产生变化）

解决了运行环境和配置问题的软件容器，方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。

2. Docker理念

Docker是基于Go语言实现的云开源项目。

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”。

（比如说：我们安装的 VM虚拟机（改版的docker) 在它上面再安装 linux ）

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。将应用打成镜像，通过镜像成为运行在Docker容器上面的实例，而 Docker容器在任何操作系统上都是一致的，这就实现了跨平台、跨服务器。

举例：虚拟机和 docker

3.容器发展简史

4.与传统虚拟机的比较

4.1虚拟机

虚拟机（virtual machine）就是带环境安装的一种解决方案。它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，比如在Windows10系统里面运行Linux系统CentOS7。应用程序对此毫无感知，因为虚拟机看上去跟真实系统一模一样，而对于底层系统来说，虚拟机就是一个普通文件，不需要了就删掉，对其他部分毫无影响。这类虚拟机完美的运行了另一套系统，能够使应用程序，操作系统和硬件三者之间的逻辑不变。 

虚拟机的缺点：

资源占用多
冗余步骤多
启动慢

4.2 容器虚拟化技术

Linux容器(Linux Containers，缩写为 LXC)Linux容器是与系统其他部分隔离开的一系列进程，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 容器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

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地运行

4.3 对比

传统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，在该系统上再运行所需应用进程；容器内的应用进程直接运行于宿主的内核（依赖于硬件，而不是模拟），容器内没有自己的内核且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。

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VM支持，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。

docker 的应用场景

5.Docker的基本组成

5.1镜像

Docker 镜像（Image）就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。它也相当于是一个root文件系统。比如官方镜像 centos:7 就包含了完整的一套 centos:7 最小系统的 root 文件系统。相当于容器的“源代码”，docker镜像文件类似于Java的类模板，而docker容器实例类似于java中new出来的实例对象。

5.2.容器

1 从面向对象角度
Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器就类似于一个虚拟化的运行环境，容器是用镜像创建的运行实例。就像是Java中的类和实例对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境，它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台

2 从镜像容器角度
可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。

5.3.仓库

仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。类似于
Maven仓库，存放各种jar包的地方；
github仓库，存放各种git项目的地方；
Docker公司提供的官方registry被称为Docker Hub，存放各种镜像模板的地方。

仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。
最大的公开仓库是 Docker Hub(https://hub.docker.com/)，
存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云、网易云等

总结：

需要正确的理解仓库/镜像/容器这几个概念:
Docker 本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例(类似Java中new出来一个对象)。

image文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

镜像文件
* image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为镜像文件。
容器实例
* 一个容器运行一种服务，当我们需要的时候，就可以通过docker客户端创建一个对应的运行实例，也就是我们的容器
仓库
* 就是放一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候再从仓库中拉下来就可以了。

6.整体架构及底层通信原理简述

Docker 是一个 C/S 模式的架构，后端是一个松耦合架构，众多模块各司其职。