大白話讓你更懂Docker

從Logo說起

進(jìn)入主題之前，我們先來欣賞一下Docker的Logo
已經(jīng)有審美感很強(qiáng)的同學(xué)看出來了，這就是一條咸魚..

額，不對(duì)，這是一條鯨魚，鯨魚上載滿了集裝箱, ?可以看“原型”感受一下
官方團(tuán)隊(duì)對(duì)Logo的解釋：「The logo is a Whale carrying a stack of containers. It is on its way to deliver those to you」

Docker直譯過來是碼頭工人，然而Docker給人的第一感覺是容器，容器技術(shù)英譯為Linux Container， Container的直譯有集裝箱，容器兩個(gè)意思，如果要形象的理解Linux Container的話還是叫集裝箱技術(shù)比較好(可以結(jié)合著上圖及LOGO理解這句話)，由于這涉及到學(xué)術(shù)交流，及中國本土文化，念集裝箱技術(shù)會(huì)比較奇怪，所以我們都稱之為容器技術(shù)

為什么是"集裝箱技術(shù)"

我們都知道碼頭里的集裝箱是運(yùn)載貨物用的，它是一種按規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化的鋼制箱子。集裝箱的特色，「在于其格式劃一，并可以層層重疊， 集裝箱與集裝箱之間互不影響」

于是乎，IT領(lǐng)域借鑒了這一理念，大家就在想，有沒有可能大家「只需要關(guān)注程序本身?」

換句話來說，就是我部署一個(gè)服務(wù)運(yùn)行好后，我再想移植到另外一個(gè)地方，

「不用再安裝一套操作系統(tǒng)和依賴環(huán)境。」

這就像集裝箱運(yùn)載一樣，我把一輛蘭博基尼跑車（好比開發(fā)好的應(yīng)用APP），打包放到一容器集裝箱里，它通過貨輪可以輕而易舉的從上海碼頭（CentOS7.2環(huán)境）運(yùn)送到紐約碼頭（Ubuntu14.04環(huán)境）。而且運(yùn)輸期間，我的蘭博基尼（APP）沒有受到任何的損壞（文件沒有丟失），在另外一個(gè)碼頭卸貨后，依然可以完美風(fēng)騷的賽跑（啟動(dòng)正常）。請(qǐng)結(jié)合下圖理解

進(jìn)入正題

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定義: Docker是一個(gè)開源的應(yīng)用容器引擎，開發(fā)者可以打包他們的應(yīng)用及依賴到一個(gè)可移植的容器中，發(fā)布到流行的Linux機(jī)器上，也可實(shí)現(xiàn)虛擬化

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進(jìn)一步認(rèn)識(shí)Docker之前，我準(zhǔn)備了兩個(gè)關(guān)鍵詞

• 虛擬化技術(shù)
• 容器技術(shù)

虛擬化技術(shù)

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定義: Virtual Machine(又名VM) 虛擬化，是指通過虛擬化技術(shù)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)。在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)，每個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序^[1]都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率

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通俗點(diǎn)來講就是虛擬化是為一些組件（例如虛擬應(yīng)用、服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)）創(chuàng)建基于軟件的（或虛擬）表現(xiàn)形式的過程。

基于hypervisor(虛擬機(jī)管理系統(tǒng))的虛擬化方式可以最大程度上提供虛擬化管理的靈活性。各種不同操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)都能通過 hypervisor 來衍生、運(yùn)行、銷毀。

然而，隨著時(shí)間推移，人們發(fā)現(xiàn)hypervisor這種方式麻煩越來越多。為什么？因?yàn)閷?duì)于hypervisor環(huán)境來說，每個(gè)虛擬機(jī)都需要運(yùn)行一個(gè)完整的操作系統(tǒng)以及其中安裝好的大量應(yīng)用程序, 如下圖

但實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，「我們更關(guān)注的是自己部署的應(yīng)用程序本身」

容器技術(shù)

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定義: 英文為Container 有效的將單個(gè)操作系統(tǒng)的資源劃分到孤立的組中，以便更好的在孤立的組之間平衡有沖突的資源使用需求

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容器技術(shù)嚴(yán)格來說并不是虛擬化，沒有客戶機(jī)操作系統(tǒng)，是共享內(nèi)核的。容器可以視為軟件供應(yīng)鏈的集裝箱，能夠把應(yīng)用需要的運(yùn)行環(huán)境、緩存環(huán)境、數(shù)據(jù)庫環(huán)境等等封裝起來，以最簡潔的方式支持應(yīng)用運(yùn)行

Docker三大核心概念

• 鏡像
• 容器
• 倉庫

為了更好的理解，先講大家講個(gè)小故事

小A同學(xué)想要造一棟別墅，他重金請(qǐng)來了高級(jí)設(shè)計(jì)師，高級(jí)建造師，等各種高級(jí)工人，熱火朝天歷時(shí)二個(gè)月房子建成了，半年后，小A同學(xué)由于工作調(diào)動(dòng)需要換到另一個(gè)城市，他只好在另一個(gè)城市花了重金又打造了一棟別墅

小A有一個(gè)朋友小B，跟小A是同樣的場景，唯一不同的是，小B認(rèn)識(shí)一個(gè)魔法師，這個(gè)魔法師施展了法術(shù)（構(gòu)建鏡像），將小B的別墅直接復(fù)制了一份(鏡像)，裝到了小B的雙肩包(倉庫)里，小B去到另一個(gè)城市找了一片空地(容器)直接將裝在書包里的房子拿了出來，拿出來的房子就能變成跟小B在原城市一模一樣的房子

聽完了故事，咱們?cè)賮砝斫鈊ocker的兩句口號(hào)就更好理解了

• 「Build, Ship and Run (搭建，發(fā)送，運(yùn)行)」
• 「Build?once，Run?anywhere (搭建一次，運(yùn)行到任何地方)」

鏡像

如果進(jìn)行形象的表述，我們可以將 Docker 鏡像理解為包含應(yīng)用程序以及其相關(guān)依賴的一個(gè)基礎(chǔ)文件系統(tǒng)(存儲(chǔ)著我們的程序和數(shù)據(jù)文件等等信息，鏡像層可以理解為基本的鏡像，可以通過組合多個(gè)鏡像層生成一個(gè)新的鏡像；也可以將一個(gè)鏡像可以作為一個(gè)鏡像層，成為組合別的鏡像的一份子)，在 Docker 容器啟動(dòng)的過程中，它以只讀的方式被用于創(chuàng)建容器的運(yùn)行環(huán)境，如下圖

容器

容器和鏡像一樣，也是若干層的疊加，唯一區(qū)別是所有只讀層的最上面一層，是一層可讀可寫層，可以記住這個(gè)簡單的公式：容器 = 容器鏡像 + 可讀可寫層 ，如下圖

前面說鏡像的時(shí)候我們有提到它是一個(gè)靜態(tài)文件系統(tǒng)，那么既然容器跟它一樣，所以，鏡像跟容器都是一個(gè)靜態(tài)概念，但是，容器是可以run起來的，當(dāng)容器run起來時(shí)，就會(huì)成為一個(gè)被稱作運(yùn)行態(tài)容器的東西，如下圖所示

運(yùn)行態(tài)容器(run container)是由靜態(tài)容器(可讀寫的靜態(tài)文件系統(tǒng))、一個(gè)隔離的進(jìn)程空間、以及運(yùn)行于其中的程序進(jìn)程所組成。我們通常用docker run運(yùn)行起來的其實(shí)就是運(yùn)行態(tài)容器，而使用docker stop停止后的容器，就是靜態(tài)容器

倉庫

倉庫(Repository)是最易理解的部分，大家都用過Node的包管理Npm，這個(gè)概念是一致的，倉庫分為兩種，本地及遠(yuǎn)程，當(dāng)我們build好一個(gè)鏡像后，這個(gè)鏡像會(huì)先存放到本地倉庫，當(dāng)我們需要利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分發(fā)時(shí)，我們可以push到遠(yuǎn)程倉庫，后續(xù)通過網(wǎng)絡(luò)下載使用

官方的npm源下載有時(shí)候特別慢，這個(gè)是由于XX的原因，然后我們就需要使用國內(nèi)的鏡像源，那么docker 的操作也是一樣的

容器技術(shù)的特性

一種技術(shù)的采用，一定有它適合的場景和優(yōu)勢。容器技術(shù)的流行原因，總結(jié)下來可能主要?dú)w功于以下的這些特性

• 輕量級(jí)(只打包必要的lib/bin)
• 秒布署(毫秒與秒之間)
• 易移植(「Build?once，Run?anywhere」)
• 彈性伸縮(高可用，節(jié)約成本)

總結(jié)

通過本文我們對(duì)Docker有了一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)， 知道了Docker Logo并不是一條咸魚，容器技術(shù)與虛擬技術(shù)之間的差異，Docker的三大核心概念及其特性

但Docker中涉及的內(nèi)容遠(yuǎn)不止于此，帥編也會(huì)在下個(gè)章節(jié)為大家講解"實(shí)際工作場景中的Docker應(yīng)用"

點(diǎn)亮在看，持續(xù)關(guān)注，我們下期再見

Reference