一文了解Docker基本概念
一、何為Docker
Docker 是一個用於開發、交付和運行應用程式的開放平台，Docker 使您能夠將應用程式與基礎環境分開，以便您可以快速交付軟體。借用百度百科的話來說，Docker 是一個開源的應用容器引擎，讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中,然後發布到任何流行的
對於開發者來說，開發人員可以利用docker開發和運行應用程式
對於運維人員來說，docker可以部署和管理應用程式。
Docker和容器的關係就類似與VMware和虛擬機的關係，Docker類似於VMware，容器類似於虛擬機。
二、為什麼用Docker
1、通過上圖可以發現，每個虛擬機下，都要安裝一個作業系統，而容器是不需要的，它只需要軟體工作所需的庫資源和設置，他是直接運行在作業系統上面，一個作業系統之上可以有多個容器運行，容器不僅比虛擬機更輕量，更快速，還起到了與虛擬機差不多的功能，並且保證了在任何環境中的軟體能夠始終如一的運行。
2、藉助Docker，你可以像管理應用程式一樣管理基礎架構
3、藉助Docker可以實現程式的快速部署和分發，以及降低配置開發環境、生產環境複雜程度和成本。
4、更高效的利用系統資源 由於容器不需要進行硬體虛擬以及運行完整作業系統等額外開銷，Docker 對系統資源的利用 率更高。無論是應用執行速度、記憶體損耗或者文件存儲速度，都要比傳統虛擬機技術更高效。因此，相比虛擬機技術，一個相同配置的主機，往往可以運行更多數量的應用。
5、更快速的啟動時間 傳統的虛擬機技術啟動應用服務往往需要數分鐘，而 Docker 容器應用，由於直接運行於宿主 內核，無需啟動完整的作業系統，因此可以做到秒級、甚至毫秒級的啟動時間。大大的節約了開發、測試、部署的時間。
三、Docker架構
Docker是一個客戶端-服務端（CS）應用程式
服務端：一個長時間運行的守護進程（Docker Daemon），Docker Daemon偵聽 Docker API 請求並管理 Docker 對象，例如鏡像、容器、網路和卷。
註：不過現在越來越多的功能早已從daemon中拆解出來並被模組化，感興趣的小夥伴可以去多多了解。
客戶端：命令行介面CLI，Docker 用戶與 Docker 交互的主要方式。
通訊：Docker 客戶端和守護進程使用 REST API、UNIX 套接字或網路介面進行通訊
四、Docker對象
鏡像：對於 Linux 而言，內核啟動後，會掛載 root 文件系統為其提供用戶空間支援。而 Docker 鏡像（Image），就相當於是一個 root 文件系統。比如官方鏡像 ubuntu:16.04 就包含
了完整的一套 Ubuntu 16.04 最小系統的 root 文件 系統。Docker鏡像（Image）是一個只讀模板,一個Docker的可執行文件，鏡像可以用來創建Docker容器，一個鏡像可以創建很多容
器。鏡像在構建之後其內容不可改變。
Docker鏡像由一層層layer組成，我們稱之為鏡像層，最後一層也是最上面的一層我們稱之為容器層
鏡像構建時，會一層層構建，前一層是後一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改變，後一層上的任何改變只發生在自己這一層。比如，刪除前一層文件的操作，實際不是真的刪
除前一層的文件，而是僅在當前層標記為該文件已刪除。在最終容器運行的時候，雖然不會看到這個文件，但是實際上該文件會一直跟隨鏡像。
每一層都對應這DockerFile中的一條指令，通常最後一層為CMD層或者ENTRYPOINT層，這一層是R/W的，即容器層。
Docker鏡像採用這種分層機構最大的一個好處就是共享資源。
比如：有多個鏡像都從相同的base鏡像構建而來，那麼宿主機只需在磁碟上保存一份base鏡像，同時記憶體中也只需要載入一份base鏡像，就可以為所有容器服務了。而且鏡像的每一
層都可以被共享。
容器：Docker利用容器（Container）獨立運行的一個或一組應用。容器是鏡像創建的運行實例。
它可以被啟動、開始、停止、刪除。每個容器都是相互隔離的、保證安全的平台。
可以把容器看作是一個簡易版的Linux環境（包括root許可權、進程空間、用戶空間和網路空間等）和運行在其中的應用程式。
容器的定義和鏡像幾乎一模一樣，也是一堆層的統一視角，唯一區別在於容器的最上面那一層可讀可寫。
每一個容器運行時，是以鏡像為基礎層， 在其上創建一個當前容器的存儲層，我們可以稱這個為容器運行時讀寫而準備的存儲層為容 器存儲層。 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 於容器存儲層的資訊都會隨容器刪除而丟失。
網路：外部或者容器間訪問的網路方式，如host模式，bridge模式
數據卷：容器與宿主機之間、容器與容器之間共享存儲方式，類似於虛擬機與主機之間的共享文件目錄。
Docker倉庫
倉庫（Repository）是集中存放鏡像文件的場所。
倉庫分為私有倉庫和公有倉庫兩種形式
DockerHub類似與github，不過前者是存放鏡像，後者是存放程式碼
五、Docker底層使用的技術
1、Docker使用go語言來實現的
2、Docker利用Linux內核的幾個特性來實現功能
2.1、利用linux的命名空間（NameSpaces）為Docker容器提供系統層面的隔離
- 進程號隔離：每一個容器內運行的第一個進程，進程號總是從1開始；
- 網路隔離：容器內的網路與宿主機或其他容器的網路是隔離的，分開的；
- 進程隔離：容器中的進程與宿主機或其他容器中的進程是相互隔離的，通訊需要藉助網路；
- 文件系統掛載隔離：容器擁有自己單獨的工作目錄；
- 內核以及系統版本號隔離：容器查看內核版本號或系統版本號時，查看的是容器的，而非宿主機的。
2.2、利用linux控制組（Control Groups）為Docker提供硬體層面的隔離
- 控制組能控制應用程式所使用的硬體資源；
- 基於該性質，控制組幫助docker引擎將硬體資源共享給容器使用，並且加以約束和限制。如控制容器所使用的記憶體大小；
- 控制組提供了很多有用的特性；以及確保各個容器可以公平地分享主機的記憶體、CPU、磁碟 IO 等 資源；
- 控制組確保了當容器內的資源使用產生壓力時不會連累主機系統。
2.3、利用Linux的聯合文件系統（Union File Systems）利用分層（layer）思想管理鏡像和容器
- 這也意味著Docker只能在Linux上運行之所以能夠在windows和Mac上運行Docker，其實本質上是藉助了虛擬化技術
2.4容器格式
- 最初，Docker 採用了 LXC 中的容器格式。從 0.7 版本以後開始去除 LXC，轉而使用自行開發的 libcontainer，從 1.11 開始，則進一步演進為使用 runC 和 containerd。
