# Docker 简介
> **Docker 属于 Linux 容器的一种封装,提供简单易用的容器使用接口。**
## 概述
### Docker 是什么
Docker 是开发,传输和运行应用程序的开放平台。
Docker 使您能够将应用程序与基础架构分开,以便快速交付软件。
借助 Docker,您可以像管理应用程序一样管理基础架构。通过利用 Docker 的方法快速进行运输,测试和部署代码,您可以显著缩短编写代码和在生产环境中运行代码之间的耗时。
### Docker 平台
Docker 提供了被称为容器的松散隔离环境,在环境中可以打包和运行应用程序。隔离和安全性允许您在给定主机上同时运行多个容器。容器是轻量级的,因为它们不需要管理程序的额外负载,而是直接在主机的内核中运行。这意味着您可以在给定的硬件组合上运行更多容器,而不是使用虚拟机。你甚至可以在实际上是虚拟机的主机中运行 Docker 容器!
Docker 提供工具和平台来管理容器的生命周期:
- 使用容器开发您的应用程序及其支持组件。
- 容器成为分发和测试你的应用程序的单元。
- 准备好后,将您的应用程序部署到生产环境中,作为容器或协调服务。无论您的生产环境是本地数据中心,云提供商还是两者的混合,这都是一样的。
### Docker 引擎
Docker 引擎是一个 C/S 架构的应用,它有这些主要的组件:
服务器是一个长期运行的程序,被称为守护进程。
REST API 指定程序可用于与守护进程进行通信并指示其执行操作的接口。
命令行客户端。
CLI 使用 Docker REST API 通过脚本或直接 CLI 命令来控制 Docker 守护进程或与其进行交互。许多其他 Docker 应用程序使用底层的 API 和 CLI。
守护进程创建并管理 Docker 对象,如镜像,容器,网络和卷。
### 传统虚拟机和 Docker
## 概念
Docker 包括三个基本概念
- 镜像(Image)
- 容器(Container)
- 仓库(Repository)
### 镜像
我们都知道,操作系统分为内核和用户空间。对于 Linux 而言,内核启动后,会挂载 root 文件系统为其提供用户空间支持。而 Docker 镜像(Image),就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:18.04 就包含了完整的一套 Ubuntu 18.04 最小系统的 root 文件系统。
Docker 镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外,还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。
#### 分层存储
因为镜像包含操作系统完整的 root 文件系统,其体积往往是庞大的,因此在 Docker 设计时,就充分利用 Union FS 的技术,将其设计为分层存储的架构。所以严格来说,镜像并非是像一个 ISO 那样的打包文件,镜像只是一个虚拟的概念,其实际体现并非由一个文件组成,而是由一组文件系统组成,或者说,由多层文件系统联合组成。
镜像构建时,会一层层构建,前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变,后一层上的任何改变只发生在自己这一层。比如,删除前一层文件的操作,实际不是真的删除前一层的文件,而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候,虽然不会看到这个文件,但是实际上该文件会一直跟随镜像。因此,在构建镜像的时候,需要额外小心,每一层尽量只包含该层需要添加的东西,任何额外的东西应该在该层构建结束前清理掉。
分层存储的特征还使得镜像的复用、定制变的更为容易。甚至可以用之前构建好的镜像作为基础层,然后进一步添加新的层,以定制自己所需的内容,构建新的镜像。
### 容器
镜像(`Image`)和容器(`Container`)的关系,就像是面向对象程序设计中的 `类` 和 `实例` 一样,镜像是静态的定义,容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
容器的实质是进程,但与直接在宿主执行的进程不同,容器进程运行于属于自己的独立的 [命名空间](https://en.wikipedia.org/wiki/Linux_namespaces)。因此容器可以拥有自己的 `root` 文件系统、自己的网络配置、自己的进程空间,甚至自己的用户 ID 空间。容器内的进程是运行在一个隔离的环境里,使用起来,就好像是在一个独立于宿主的系统下操作一样。这种特性使得容器封装的应用比直接在宿主运行更加安全。也因为这种隔离的特性,很多人初学 Docker 时常常会混淆容器和虚拟机。
前面讲过镜像使用的是分层存储,容器也是如此。每一个容器运行时,是以镜像为基础层,在其上创建一个当前容器的存储层,我们可以称这个为容器运行时读写而准备的存储层为**容器存储层**。
容器存储层的生存周期和容器一样,容器消亡时,容器存储层也随之消亡。因此,任何保存于容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。
按照 Docker 最佳实践的要求,容器不应该向其存储层内写入任何数据,容器存储层要保持无状态化。所有的文件写入操作,都应该使用 [数据卷(Volume)](https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/data_management/volume.html)、或者绑定宿主目录,在这些位置的读写会跳过容器存储层,直接对宿主(或网络存储)发生读写,其性能和稳定性更高。
数据卷的生存周期独立于容器,容器消亡,数据卷不会消亡。因此,使用数据卷后,容器删除或者重新运行之后,数据却不会丢失。
### 仓库
镜像构建完成后,可以很容易的在当前宿主机上运行,但是,如果需要在其它服务器上使用这个镜像,我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务,[Docker Registry](https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/repository/registry.html) 就是这样的服务。
一个 **Docker Registry** 中可以包含多个**仓库**(`Repository`);每个仓库可以包含多个**标签**(`Tag`);每个标签对应一个镜像。
通常,一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像,而标签就常用于对应该软件的各个版本。我们可以通过 `<仓库名>:<标签>` 的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签,将以 `latest` 作为默认标签。
以 [Ubuntu 镜像](https://store.docker.com/images/ubuntu) 为例,`ubuntu` 是仓库的名字,其内包含有不同的版本标签,如,`16.04`, `18.04`。我们可以通过 `ubuntu:14.04`,或者 `ubuntu:18.04` 来具体指定所需哪个版本的镜像。如果忽略了标签,比如 `ubuntu`,那将视为 `ubuntu:latest`。
仓库名经常以 _两段式路径_ 形式出现,比如 `jwilder/nginx-proxy`,前者往往意味着 Docker Registry 多用户环境下的用户名,后者则往往是对应的软件名。但这并非绝对,取决于所使用的具体 Docker Registry 的软件或服务。
## 引用和引申
- https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/basic_concept/repository.html