前言

Docker 是一個開源的應(yīng)用容器引擎，讓開發(fā)者可以打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個可移植的容器中,然后發(fā)布到任何流行的Linux或Windows操作系統(tǒng)的機器上,也可以實現(xiàn)虛擬化,容器是完全使用沙箱機制,相互之間不會有任何接口。

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Docker是什么

Docker 是一個開源的應(yīng)用容器引擎，基于 Golang 語言開發(fā)，可以讓開發(fā)者打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個輕量級、可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的 Linux 服務(wù)器。容器是一個沙箱機制，相互之間不會有影響（類似于我們手機上運行的 app），并且容器開銷是很低的。

Docker 是一個供開發(fā)人員和系統(tǒng)管理員構(gòu)建、運行和與容器共享應(yīng)用程序的平臺。使用容器部署應(yīng)用程序稱為容器化。容器并不是新事物，但它們用于輕松部署應(yīng)用程序卻是新鮮的。
注意：Docker并非是一個通用的容器工具，它依賴于已存在并運行的Linux內(nèi)核環(huán)境。

1. Docker的優(yōu)勢有哪些

• 靈活性：即使是最復(fù)雜的應(yīng)用程序也可以容器化。
• 輕量級：容器利用并共享主機內(nèi)核，使它們在系統(tǒng)資源方面比虛擬機更有效率。
• 可移植：您可以在本地構(gòu)建，部署到云上，并在任何地方運行。
• 松耦合：容器是高度自給自足和封裝的，允許您在不影響其他容器的情況下替換或升級其中一個。
• 可擴展：您可以跨數(shù)據(jù)中心增加和自動分發(fā)容器副本。
• 安全性：容器對進程應(yīng)用主動約束和隔離，而不需要用戶進行任何配置。

2. Docker的作用

Docker 是一個用于開發(fā)、傳送和運行應(yīng)用程序的開放平臺。Docker 使您能夠?qū)?yīng)用程序與基礎(chǔ)設(shè)施分開，以便您可以快速交付軟件。使用 Docker，您可以像管理應(yīng)用程序一樣管理基礎(chǔ)設(shè)施。通過利用 Docker 的快速交付、測試和部署代碼的方法，您可以顯著減少編寫代碼和在生產(chǎn)中運行代碼之間的延遲。Docker(opens new window)是個劃時代的開源項目，它徹底釋放了計算虛擬化的威力，極大提高了應(yīng)用的維護效率，降低了云計算應(yīng)用開發(fā)的成本！使用 Docker，可以讓應(yīng)用的部署、測試和分發(fā)都變得前所未有的高效和輕松！無論是應(yīng)用開發(fā)者、運維人員、還是其他信息技術(shù)從業(yè)人員，都有必要認(rèn)識和掌握 Docker，節(jié)約有限的生命。

Docker主要用來解決什么問題？
Docker的出現(xiàn)主要就是為了解決：在我的機器上運行時是正常的，但為什么到你的機器上就運行不正常了。
　　比如你寫一個Web應(yīng)用，并且本地調(diào)試沒有任何問題。這時候你想發(fā)給你的朋友試試看或者發(fā)布部署到遠(yuǎn)程的云服務(wù)器上查看效果，那么首先你需要配置和你本地相同的軟件環(huán)境，如數(shù)據(jù)庫，Web服務(wù)器（IIS，Tomcat，Nginx），必要的插件，庫等等。而這你還不能保證的你的軟件一定能夠運行起來，因為別人可能用完全不同的操作系統(tǒng)，即便是使用Linux每種發(fā)行版也會有微小的區(qū)別。

為了模擬完全相同的本地開發(fā)環(huán)境。
我們首先想到的就是虛擬機，但是虛擬機需要模擬硬件，運行整個操作系統(tǒng)不但體積臃腫內(nèi)存占用高，程序的性能也會受到影響。

3. Docker的脫穎而出

這時候Dokcer就派上了用場，Docker在概念上與虛擬機非常類似。但是Docker更輕量，它不會去模擬底層的硬件 ，只會為每一個應(yīng)用提供完全隔離的運行環(huán)境。你可以在容器中配置不同的應(yīng)用環(huán)境，并且不用的環(huán)境之間互相不影響，這個“環(huán)境”在Docker中也被稱作為Container(容器)。

4. Docker和虛擬機技術(shù)的區(qū)別

Docker 在容器的基礎(chǔ)上，進行了進一步的封裝，從文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)到進程隔離等等，極大的簡化了容器的創(chuàng)建和維護。使得 Docker技術(shù)比虛擬機技術(shù)更為輕便、快捷。
下面的圖片比較了 Docker 和傳統(tǒng)虛擬化方式的不同之處。傳統(tǒng)虛擬機技術(shù)是虛擬出一套硬件后，在其上運行一個完整操作系統(tǒng)，在該系統(tǒng)上再運行所需應(yīng)用進程；而容器內(nèi)的應(yīng)用進程直接運行于宿主的內(nèi)核，容器內(nèi)沒有自己的內(nèi)核，而且也沒有進行硬件虛擬。因此容器要比傳統(tǒng)虛擬機更為輕便。

5. Docker容器和虛擬機的區(qū)別總結(jié)

6. Docker中的三個重要概念

Docker中的三個重要概念分別是：Image（鏡像），Container（容器），Repository（倉儲）。

6.1 Image（鏡像）一個特殊的文件系統(tǒng)

你可以把它理解成一個虛擬機的快照（Snapshot），里面包含了你要部署的應(yīng)用程序以及它所關(guān)聯(lián)的所有庫。
　　操作系統(tǒng)分為內(nèi)核和用戶空間。對于Linux而言，內(nèi)核啟動后，會掛載root文件系統(tǒng)為其提供用戶空間支持。而Docker鏡像（Image），就相當(dāng)于是一個root文件系統(tǒng)。Docker鏡像是一個特殊的文件系統(tǒng)，除了提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些為運行時準(zhǔn)備的一些配置參數(shù)（如匿名卷、環(huán)境變量、用戶等）。 鏡像不包含任何動態(tài)數(shù)據(jù)，其內(nèi)容在構(gòu)建之后也不會被改變。

6.2 Container（容器）鏡像運行時的實體

這里的容器就像是一臺臺運行起來的虛擬機，里面運行了你的應(yīng)用程序，每個容器是獨立運行的他們相互之間不影響。通過一個鏡像，我們可以創(chuàng)建許多個不同的Container容器。
　　鏡像（Image）和容器（Container）的關(guān)系，就像是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的類和類的實例一樣，鏡像是靜態(tài)的定義，容器是鏡像運行時的實體。容器可以被創(chuàng)建、啟動、停止、刪除、暫停等 。容器的實質(zhì)是進程，但與直接在宿主執(zhí)行的進程不同，容器進程運行于屬于自己的獨立的命名空間。前面講過鏡像使用的是分層存儲，容器也是如此。容器存儲層的生存周期和容器一樣，容器消亡時，容器存儲層也隨之消亡。因此，任何保存于容器存儲層的信息都會隨容器刪除而丟失。

6.3 Repository（倉儲）集中存放鏡像文件的地方

鏡像構(gòu)建完成后，可以很容易的在當(dāng)前宿主上運行，但是， 如果需要在其它服務(wù)器上使用這個鏡像，我們就需要一個集中的存儲、分發(fā)鏡像的服務(wù)（就像Git倉庫一樣），Docker Registry就是這樣的服務(wù)。
　　一個Docker Registry中可以包含多個倉庫（Repository），每個倉庫可以包含多個標(biāo)簽（Tag），每個標(biāo)簽對應(yīng)一個鏡像。所以說：鏡像倉庫是Docker用來集中存放鏡像文件的地方類似于我們之前常用的代碼倉庫。通常，一個倉庫會包含同一個軟件不同版本的鏡像，而標(biāo)簽就常用于對應(yīng)該軟件的各個版本 。我們可以通過<倉庫名>:<標(biāo)簽>的格式來指定具體是這個軟件哪個版本的鏡像。如果不給出標(biāo)簽，將以latest作為默認(rèn)標(biāo)簽。

7. Docker 架構(gòu)及工作原理

Docker使用客戶端-服務(wù)器架構(gòu)。Docker 客戶端與 Docker 守護進程通信，后者負(fù)責(zé)構(gòu)建、運行和分發(fā)Docker容器等繁重的工作。Docker 客戶端和守護進程可以運行在同一個系統(tǒng)上，或者您可以將一個 Docker 客戶端連接到一個遠(yuǎn)程 Docker 守護進程。Docker 客戶端和守護進程通過 UNIX 套接字或網(wǎng)絡(luò)接口使用 REST API 進行通信。

8. 恒川本期書籍推薦

恒川贈書活動第六期：

我們世界中的計算機——從大師視角詮釋計算常識，做一個穿行于數(shù)字世界與現(xiàn)實世界的智者。
普林斯頓計算機公開課

本書作者布萊恩·W.柯尼漢（Brian W. Kernighan）教授是計算機領(lǐng)域的著名學(xué)者和先驅(qū)。關(guān)于布萊恩教授，人們耳熟能詳?shù)囊粋€傳奇是，他與C語言的發(fā)明者丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）合著的The C Programming Language一書被奉為C程序設(shè)計語言的經(jīng)典之作。之后，許多編程語言教程中的第一個示例都是打印出一句“Hello，World！”，就像在用編程語言這一計算機語言向世界問好，這個示例就是布萊恩教授首創(chuàng)的。布萊恩教授在大名鼎鼎的貝爾實驗室工作了30年左右，見證了UNIX這一偉大的操作系統(tǒng)的誕生，并做出了卓越貢獻。他還與人合作完成了著名的圖劃分問題和旅行商問題的算法，也是AWK和AMLP兩門編程語言的設(shè)計者之一。其中任何一項成就都足以讓人倍感榮耀，但布萊恩教授的成就遠(yuǎn)不止這些。在這之后他任職于普林斯頓大學(xué)計算機科學(xué)系，并開設(shè)了一門名為“我們世界中的計算機”（Computers in Our World）的課程，介紹計算機、通信、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)等方面的核心知識和其中的隱私、安全等問題。這本書便是這門課程使用的教學(xué)材料。

本書篇幅不大，但對計算機和通信系統(tǒng)如何工作進行了詳細(xì)和透徹的解釋。本書展示了當(dāng)今的計算和通信世界是如何運作的，從硬件到軟件，再到互聯(lián)網(wǎng)和Web。本書也討論了新技術(shù)帶來的社會、政治和法律問題（雖然主要是從美國的角度），由此你可以理解我們所面臨的難題，并理解為了解決它們所必須做出的權(quán)衡。

參與送書方式

?本次活動一共贈書3本，評論區(qū)抽取3位小伙伴免費送出?。?br>?參與方式：關(guān)注博主、點贊、收藏、評論區(qū)評論 “ 計算機公開課我最行 ”（切記要點贊+收藏，否則抽獎無效，每個人最多評論三次?。。。?br>? 活動截止時間：2023-06-22 21:00:00
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到了這里，關(guān)于【Docker】Docker的優(yōu)勢、與虛擬機技術(shù)的區(qū)別、三個重要概念和架構(gòu)及工作原理的詳細(xì)講解的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！