Docker简介
Docker是什么?
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
传统虚拟机和容器的对比
传统虚拟机
虚拟机就是带环境安装的这一种解决方案。
它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统,比如在Windows 10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。
| win 10 | VMware | cetnos7 | 各种cpu、内存网络配置+各种软件 | 虚拟机实例 |
传统虚拟机技术基于安装在主操作系统上的虚拟管理系统(如:VirtualBox和VMware等),创建虚拟机(虚拟出各种硬件),在虚拟机上安装从操作系统,在操作系统中安装部署各种应用。
缺点:(1)资源占用多 (2)冗余步骤多 (3)启动慢
Docker容器
Docker容器是在操作系统层面上实现虚拟化,直接复用本地主机的操作系统,而传统虚拟机则是在硬件层面实现虚拟化。与传统的虚拟机相比,Docker优势体现为启动速度快,占用体积小。
比较Docker和传统虚拟化方式的不同之处
- 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的操作系统,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,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能干什么
一次构建、随处运行
- 更快速的应用交付和部署
传统的应用开发完成后,需要提供一堆安装程序和配置说明文档,安装部署后需根据配置文档进行繁杂的配置才能正常运行。
Docker化之后只需要交付少量容器镜像文件,在正式生产环境加载镜像并运行即可,应用安装配置在镜像里已经内置好,大大节省部署配置和测试验证时间。 - 更便捷的升级和扩缩容
随着微服务器架构和docker的发展,大量的应用会通过微服务方式架构,应用的开发构建将变成搭乐高积木一样,每个docker容器将变成一块“积木”,应用的升级将变得非常容易。当现有的容器不足以支撑业务处理时,可通过镜像运行新的容器进行快速扩容,使应用系统的扩容从原先的天级变成分钟级甚至秒级。 - 更简单的系统运维
应用容器化运行后,生产环境运行的应用可与开发、测试环境的应用高度一致,容器会将应用程序相关的环境和状态完全封装起来,不会因为底层基础架构和操作系统的不一致性给应用带来影响,产生新的BUG。当出现程序异常时,也可以通过测试环境的相同容器进行快速定位和修复。 - 更高效的计算资源利用
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Hypervisor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应用场景
Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地,Docker将这个模型运用到自己的设计中,唯一不同的是:集装箱运输货物,而Docker运输软件。
Docker三要素
镜像(image)
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Centos7就包含了完整的一套Centos7最小系统的root文件系统,相当于容器的“源代码”。
容器 (container)
- 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。
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。 - 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。
仓库(repository)
仓库是集中存放镜像
文件的场所。
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)两种形势。
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
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。
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。
Docker工作原理
Docker是一个Client-Server结构的系统,Docker守护进程运行在主机上,然后通过Socket连接从客户端访问,守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。容器,是一个运行时环境,就是我们前面说到的集装箱。
Docker的架构
Docker Client
Docker 客户端
向服务器发起请求,比如下载镜像,管理容器生命周期等操作
Docker Daemon
Docker的后台守护程序
- Docker Server:服务器、接受请求
- Engine:容器引擎,真正负责执行对应的任务
Docker Registry
镜像仓库Docker Hub
存放镜像,用户相关信息
下载路径
- 官网
https://www.docker.com/
- 仓库(安装docker镜像的仓库)
https://hub.docker.com/