docker简介

docker简介

评价

美国奢饰品电商Gilt的CTO说：“使用Docker以后，突然之间，传统方式中的各种问题都消失了，我们接下来要考虑如何进一步提高软件生产效率，让软件开发更加安全和创新。这种转变太不可思议了！”

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解决问题

Docker使用容器引擎解决平台依赖问题，它在每台宿主机上都启动一个Docker的守护进程，守护进程屏蔽了与具体平台相关的信息，对上层应用提供统一的接口。这样，Docker化的应用，就可以在多个平台下运行，Docker会针对不同的平台，解析给不同平台下的执行驱动、存储驱动和网络驱动去执行。

Java曾提出“Write Once, Run Anywhere”，而Docker则提出了“Build once,Run anywhere, Configure once, Run anything”。虽然，Java和Docker是为了解决不同领域的问题，但在平台移植方面却面临相同的问题，使用的解决方式也相似。

应用环境不再分解为一个个包和配置文件，而是作为一个有机的整体，这个有机的整体包含应用需要的所有软件包、配置文件和它依赖的运行环境（操作系统和依赖库），带有版本控制功能，也可以提交到中心仓库供大家共享。由于Docker的镜像中包含应用运行需要的所有包、配置和系统环境，下发镜像后不需要做任何安装配置，应用就可以直接运行，不会随着应用中包和配置数量的增加，导致安装部署变得复杂。

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原理

Docker引入分层的概念。把一个应用分为任意多个层，比如操作系统是第一层，依赖的库和第三方软件是第二层，应用的软件包和配置文件是第三层。如果两个应用有相同的底层，就可以共享这些层。

假如应用A和应用B操作系统版本是一样的，它们就可以使用共享这一层，安装应用A时需要下载操作系统层，安装B应用就不用下载操作系统层，只需要下载它的依赖包和自身的软件包。

但这种共享层存在冲突问题，比如，应用A需要修改操作系统的某个配置，应用B不需要修改。如何解决这个冲突呢？我们规定层次是有优先级的，上层和下层有相同的文件和配置时，上层覆盖下层，数据以上层的数据为准。我们给每个应用一个优先级最高的空白层，如果需要修改下层的文件，就把这个文件拷贝到这个优先级最高的空白层进行修改，保证下层的文件不做任何改变。这样，从应用A的角度来看，文件已经修改成功了，而从应用B的角度来看，文件没发生任何改变。

Docker的分层和写时拷贝策略，解决了包含操作系统的应用程序比较大的问题。但我们知道，主流的虚拟机（KVM、Xen、VMWare、VirtualBox等）一般比较笨重，除了虚拟机本身运行要消耗大量的系统资源（CPU、内存等）外，启动一个虚拟机也需要花费数分钟，如何把虚拟机做到轻量化呢？以OpenVZ、VServer、LXC为代表的容器类虚拟机，是一种内核虚拟化技术，与宿主机运行在相同Linux内核，不需要指令级模拟，性能消耗非常小，是非常轻量级的虚拟化容器，虚拟容器的系统资源消耗和一个普通的进程差不多。Docker就是使用LXC（后来又推出libcontainer）让虚拟机变得轻量化。在Docker的官方仓库里，只需它有完整的文件系统和程序包，没有动态生成新文件的需求；当把它下载到宿主机上运行对外提供服务时，有可能修改文件（比如输出新日志到日志文件中），需要有空白层用于写时拷贝。Docker把这两种不同状态做了区分，分别叫作镜像（image）和容器（container）。

Docker不仅具有版本控制功能，并且还能够利用分层特性做到增量更新。每次更新就在原有版本的基础上新加一层，主机想要更新到最新版，只需要下载最新的一层即可。

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