Docker概念介绍

1、传统方式、虚拟化、容器部署方式的区别

2、为什么会有docker

3、什么是docker

4、docker的优势

5、Docker组成部分

6、docker镜像的原理介绍

7、容器应用场景

8、Docker资源汇总

了解docker之前，我们要先了解部署方式有哪些，各有什么优缺点！

1、传统方式、虚拟化、容器部署方式的区别

企业软件的部署方式介绍：

传统部署方式在企业的最初期，直接将软件部署在企业服务器上

优点：部署简单，不需要复杂的技术参与

缺点：无法定义资源的使用量，很难合理分配计算机资源，程序之间容易产生影响。

虚拟化部署方式介绍：

虚拟化是计算机系统的仿真技术，可以在一台物理机上模仿出多台跟物理机一样的单独计算机系统，可将软件部署在虚拟机中。

优点：可以合理的利用计算机的资源，降低了成本，每个虚拟机拥有独立的运行环境，可保障程序之间不会相互影响。

缺点：每个虚拟机不仅需要虚拟出一套完整的系统副本，还需要虚拟所有硬件的副本

缺点：占用资源多：虚拟机需要安装整个操作系统，自然会消耗大量内存和硬盘空间。如我们只需要运行1MB的软件，有时候也不得不安装几个G的环境才能运行。

缺点：运行步骤冗余：虚拟机安装的是完整的系统，每次运行程序都需要按部就班，打开系统、登入用户等等之类麻烦的步骤，很不方便。

缺点：运行速度慢：为了运行特定环境中的软件，虚拟机必须先运行系统，而系统占用的资源往往很多（网络，GUI，IO等等），自然也会影响运行速度。

容器化部署方式介绍：

容器化部署和虚拟机部署方式类似，可以在一台物理机上运行多个容器，将软件部署在容器中。

优点：与虚拟化类似，可以合理的利用计算机的资源，降低了成本，每个容器拥有独立的运行环境，可保障程序之间不会相互影响

区别：容器不需要完整的系统副本与所有硬件的副本，我们可以把容器看成虚拟机的精华版，容器位于物理机系统之上，共享了同一个物理机系统内核及硬件资源。

区别：容器减少了内核与硬件资源的虚拟化工序，只保留了容器内程序所需要的必要配置，这就意味着容器比虚拟机更节约系统资源，更加的轻量（启动秒级别的）

此外，容器还可以为开发，测试，运维提供一个可移植，一致的操作环境。

2、为什么会有docker

我们知道一款产品从开发到上线，从开发环境到生成环境。作为开发和运维人员之间协作需要考虑很多问题，尤其是当我们的产品多版本迭代之后，不同环境之间的兼容就会成为一个大问题;这时 Docker 的出现就解决了这一难题，Docker 的出现使我们开发的软件可以“带环境安装”，即安装的时候，可以把原始环境一模一样的的复制过来，不用在担心环境不一致导致“开发时可以正常运行，生成环境就会出问题”，“在我的机器上可以正常运行，在别人的机器上就不能运行”的问题了。

3、什么是docker

Docker 就像是一个轻量级的虚拟机，Docker是一个轻量级的容器，我们可以将环境交给 Docker 来管理，当我们需要移植我们的产品的时候，就可以将环境整个的迁移到另一台主机上，而不向虚拟机一样，迁移一台虚拟机极其资源；

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言开发。

Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

总之：Docker相较于虚拟机来说具有更加轻量，启动更快，效率更高，可移植性更强等优势，实现了“一次封装，到处运行”，不用在关心环境的不一致问题

4、docker的优势

运行环境的一致性：Docker 的镜像提供了除了内核之外完整的运行环境，确保了应用运行的一致性；

更快速地启动部署：可以做到秒级，甚至毫秒级的的启动时间。大大节约了开发、测试、部署的时间；

更好的隔离性：每个服务器都是独立运行的、完全隔离的。避免公用的服务器，资源会容易受到其他用户的影响；

弹性伸缩、快速扩展：能够更好的处理集中爆发式的服务器使用压力；

迁移更加方便：“带环境安装”；

持续交付和部署：使用 Docker 可以通过定制镜像来实现持续集成，交付，部署；

5、Docker组成部分

镜像（images）:用来创建容器的模板（静态文件），一个镜像可以创建多个容器（容器动态）

容器（container）: 程序的载体，程序运行在容器中，每个容器相互隔离，互不影响，但可以相互通讯

仓库（Repository）:集中存放镜像的场所，仓库分为公开仓库（public）和私有仓库（private）两种（类似于git和SVN）

最大的公开仓库为docker hub：https://hub.docker.com

国内的公开仓库包括：阿里、网易、中科大等

6、docker镜像的原理介绍

什么是镜像：

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容，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（包括代码、运行时的库、环境变量和配置文件等），这个打包好的运行环境就是image镜像。有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例。（类似Java中new出来一个对象）

镜像的分层：

Docker镜像由特殊的文件系统叠加而成，最底层是宿主机的bootfs（引导加载程序、内核）父镜像。

第二层是rootfs（称为：基础镜像）

再往上可以叠加其他的镜像文件，例如：jdk、tomcat（这也不难理解了，tomcat本身就运行在jdk环境下，但是我们从始至终都没有在docker中安装过jdk环境）

这种镜像叠加的方式我们称为“统一文件系统（Union File System）”将不同的层整合成一个文件系统，这样就隐藏了多层的存在，在用户角度看来，只存在一个文件系统。

Docker镜像的本质是什么：

docker镜像的本质是一个分层的文件系统

centos的iso镜像文件是包含bootfs和rootfs及大量软件包，而docker的centos镜像复用了操作系统的bootfs，也没有大量软件包，只有rootfs和其他必要镜像层。

由于docker镜像是分层的，例如：tomcat、mysql镜像本身课程也就几十MB，但是它们需要依赖基础镜像及其他镜像层，所以对外暴露的tomcat、MySQL大小会很大。

镜像加载原理：

bootfs(boot file system)：docker镜像的最底层是bootfs，主要包含bootloader（加载器）和kernel（内核）。bootloader主要是引导加载kernel，linux刚启动时会加载bootfs文件系统。这一层与典型的linux/Unix系统一样，包含bootloader和kernel。当boot加载完成后，整个内核就在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给了内核，此时系统也会卸载bootfs。这里的加载，可以理解为，我们windows电脑开机时候，从黑屏到进入操作系统的过程。

rootfs(root filesystem)：在bootfs之上，包含的就是典型linux系统中的/dev、/proc、/bin、/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu、Centos等等。