Docker 入門

Docker 入門

首發：arppinging

一、Docker是什么？

Docker是一種容器技術，也是虛擬化技術的一種。

1）虛擬化技術分類

1.1 主機級虛擬化

主機級虛擬化可以分為兩種，分別是Type-Ⅰ和Type-Ⅱ，下面分別介紹這兩種主機虛擬化。

1.1.1 Type-Ⅰ

Type-Ⅰ的主機級虛擬化，直接在物理硬件上面安裝虛擬化操作系統，如Vmware的ESXi，然后在虛擬化層上安裝虛擬機。

1.1.2 Type-Ⅱ

Type-Ⅱ主機級虛擬化：在原有的操作系統上面安裝虛擬化軟件，比如vmware workstation等，再在虛擬化軟件上創建操作系統。

1.2 容器級虛擬化

可以看出，在容器級虛擬化中，容器中是沒有獨立的操作系統內核的，容器直接部署在主機的操作系統上。

1.3 幾種虛擬化技術的優劣

1、type-Ⅰ虛擬化：每個虛擬機都有自己獨立的系統內核，可以直接通過虛擬化層和硬件交互。
2、Type-Ⅱ虛擬化：每個虛擬機都有自己獨立的操作系統，想比type-Ⅰ，增加了一層虛擬化軟件，而虛擬化軟件本身可能會存在安全風險。
3、容器級虛擬化：在容器級虛擬化中，所有的容器都共享一個內核，在隔離性方面沒有主機級虛擬化那么徹底。

2）Docker的優勢

1、docker容器啟動速度快，大多數docker容器只需要不到1s的時間即可啟動。
2、docker建模簡單、快捷，用戶只需要幾分鐘即可把自己的程序“docker化”
3、使職責的邏輯分離，開發人員只需要關心容器中運行的應用程序，而運維人員只需要關心如何管理容器即可。
4、快速、高效的開發生命周期，docker具有很高的移植性。
5、docker使得分布式應用程序部署更加方面。

二、docker組件

1) Docker客戶端和服務器

Docker是一個C/S架構的程序，Docker客戶端只需向服務器或守護進程發出請求，服務器或守護進程將完成所有的工作并返回結果。
客戶端和服務器可以在同一臺服務器上，也可以是不同的機器。可以將服務器理解為nginx服務，客戶端理解為web瀏覽器即可。

2) Docker鏡像

鏡像時Docker的基石，用戶基于鏡像運行容器。鏡像類似于可導入vmware workstation 運行的ova文件，只不過docker的鏡像只需要創建和運行即可，不需要再次構建系統內核。鏡像就是容器的“源代碼”，體積小、易分享和更新。

3） Registry

Registry是存放鏡像的倉庫，Registry分為公共和私有兩種，Docker公司運營的公共Registry叫作Docker Hub，私有的一般是公司內部的鏡像倉庫。

4） 容器

容器是基于鏡像啟動起來的，容器中可以運行一個或多個進程。可以認為，鏡像是Docker生命周期中的構建或者打包階段，而容器則是啟動或執行階段。

如果說鏡像類似于OVA文件，那么容器就類似于我們將OVA文件導入vmware workstation 中，然后點擊運行的狀態。

每個容器都包含一個鏡像，如果將容器看成一個集裝箱(下圖用貨車表示)，那么鏡像就是里面的貨物。

鏡像（貨物）可以被創建、啟動、關閉、重啟以及銷毀，就類似于裝貨、卸貨這種操作。docker并不關心容器里面到底是什么，是web服務？還是數據庫？不管是什么，docker都會以統一的標準進行“裝載”。

總結起來，Docker容器就是：

1. 一個鏡像格式
2. 一系列標準的操作
3. 一個執行環境
   docker容器還非常易于移動，我們可以將進行傳到鏡像倉庫，然后在任意的地方和機器上運行。

三、Docker的技術組件

Docker可以運行在任何安裝了64bit Linux的主機上，docker開銷低，但主機上還應該支持以下功能：

3.1 一個原生的Linux容器格式

Docker稱為libcontainer。因為不論是什么鏡像，docker都會以同一種格式進行裝載。

3.2 Linux內核的命名空間（namespace）

因為一臺服務器上的所有容器都會共享一個內核，如果容器之間不是獨立的話可能會出現一些問題。比如兩個運行nginx的容器，都需要用到80端口，
這就會發生搶占，導致服務不可用。

命名空間可以為以下資源進行獨立分隔：
1.UTS：主機名和域名
2.IPC：信號量、消息隊列和共享內存
3.PID：進程編號
4.Network：網絡設備、網絡棧、端口等
5.Mount：掛載點
6.User：用戶和用戶組

3.3 資源隔離和分組（cgourps）
control group，cgroups可以將cpcu和內存之類的硬件資源獨立分配給每個docker容器。