Docker 入门

首发：arppinging

一、Docker是什么？

Docker是一种容器技术，也是虚拟化技术的一种。

1）虚拟化技术分类

1.1 主机级虚拟化

主机级虚拟化可以分为两种，分别是Type-Ⅰ和Type-Ⅱ，下面分别介绍这两种主机虚拟化。

1.1.1 Type-Ⅰ

Type-Ⅰ的主机级虚拟化，直接在物理硬件上面安装虚拟化操作系统，如Vmware的ESXi，然后在虚拟化层上安装虚拟机。

1.1.2 Type-Ⅱ

Type-Ⅱ主机级虚拟化：在原有的操作系统上面安装虚拟化软件，比如vmware workstation等，再在虚拟化软件上创建操作系统。

1.2 容器级虚拟化

可以看出，在容器级虚拟化中，容器中是没有独立的操作系统内核的，容器直接部署在主机的操作系统上。

1.3 几种虚拟化技术的优劣

1、type-Ⅰ虚拟化：每个虚拟机都有自己独立的系统内核，可以直接通过虚拟化层和硬件交互。
2、Type-Ⅱ虚拟化：每个虚拟机都有自己独立的操作系统，想比type-Ⅰ，增加了一层虚拟化软件，而虚拟化软件本身可能会存在安全风险。
3、容器级虚拟化：在容器级虚拟化中，所有的容器都共享一个内核，在隔离性方面没有主机级虚拟化那么彻底。

2）Docker的优势

1、docker容器启动速度快，大多数docker容器只需要不到1s的时间即可启动。
2、docker建模简单、快捷，用户只需要几分钟即可把自己的程序“docker化”
3、使职责的逻辑分离，开发人员只需要关心容器中运行的应用程序，而运维人员只需要关心如何管理容器即可。
4、快速、高效的开发生命周期，docker具有很高的移植性。
5、docker使得分布式应用程序部署更加方面。

二、docker组件

1) Docker客户端和服务器

Docker是一个C/S架构的程序，Docker客户端只需向服务器或守护进程发出请求，服务器或守护进程将完成所有的工作并返回结果。
客户端和服务器可以在同一台服务器上，也可以是不同的机器。可以将服务器理解为nginx服务，客户端理解为web浏览器即可。

2) Docker镜像

镜像时Docker的基石，用户基于镜像运行容器。镜像类似于可导入vmware workstation 运行的ova文件，只不过docker的镜像只需要创建和运行即可，不需要再次构建系统内核。镜像就是容器的“源代码”，体积小、易分享和更新。

3） Registry

Registry是存放镜像的仓库，Registry分为公共和私有两种，Docker公司运营的公共Registry叫作Docker Hub，私有的一般是公司内部的镜像仓库。

4） 容器

容器是基于镜像启动起来的，容器中可以运行一个或多个进程。可以认为，镜像是Docker生命周期中的构建或者打包阶段，而容器则是启动或执行阶段。

如果说镜像类似于OVA文件，那么容器就类似于我们将OVA文件导入vmware workstation 中，然后点击运行的状态。

每个容器都包含一个镜像，如果将容器看成一个集装箱(下图用货车表示)，那么镜像就是里面的货物。

镜像（货物）可以被创建、启动、关闭、重启以及销毁，就类似于装货、卸货这种操作。docker并不关心容器里面到底是什么，是web服务？还是数据库？不管是什么，docker都会以统一的标准进行“装载”。

总结起来，Docker容器就是：

1. 一个镜像格式
2. 一系列标准的操作
3. 一个执行环境
   docker容器还非常易于移动，我们可以将进行传到镜像仓库，然后在任意的地方和机器上运行。

三、Docker的技术组件

Docker可以运行在任何安装了64bit Linux的主机上，docker开销低，但主机上还应该支持以下功能：

3.1 一个原生的Linux容器格式

Docker称为libcontainer。因为不论是什么镜像，docker都会以同一种格式进行装载。

3.2 Linux内核的命名空间（namespace）

因为一台服务器上的所有容器都会共享一个内核，如果容器之间不是独立的话可能会出现一些问题。比如两个运行nginx的容器，都需要用到80端口，
这就会发生抢占，导致服务不可用。

命名空间可以为以下资源进行独立分隔：
1.UTS：主机名和域名
2.IPC：信号量、消息队列和共享内存
3.PID：进程编号
4.Network：网络设备、网络栈、端口等
5.Mount：挂载点
6.User：用户和用户组

3.3 资源隔离和分组（cgourps）
control group，cgroups可以将cpcu和内存之类的硬件资源独立分配给每个docker容器。