Docker 入门

首发:arppinging

一、Docker是什么?

Docker是一种容器技术,也是虚拟化技术的一种。

1)虚拟化技术分类

1.1 主机级虚拟化

主机级虚拟化可以分为两种,分别是Type-Ⅰ和Type-Ⅱ,下面分别介绍这两种主机虚拟化。

1.1.1 Type-Ⅰ

主机级虚拟化Type-Ⅰ

Type-Ⅰ的主机级虚拟化,直接在物理硬件上面安装虚拟化操作系统,如Vmware的ESXi,然后在虚拟化层上安装虚拟机。

1.1.2 Type-Ⅱ

主机级虚拟化Type-Ⅱ

Type-Ⅱ主机级虚拟化:在原有的操作系统上面安装虚拟化软件,比如vmware workstation等,再在虚拟化软件上创建操作系统。

1.2 容器级虚拟化

容器级虚拟化

可以看出,在容器级虚拟化中,容器中是没有独立的操作系统内核的,容器直接部署在主机的操作系统上。

1.3 几种虚拟化技术的优劣

1、type-Ⅰ虚拟化:每个虚拟机都有自己独立的系统内核,可以直接通过虚拟化层和硬件交互。
2、Type-Ⅱ虚拟化:每个虚拟机都有自己独立的操作系统,想比type-Ⅰ,增加了一层虚拟化软件,而虚拟化软件本身可能会存在安全风险。
3、容器级虚拟化:在容器级虚拟化中,所有的容器都共享一个内核,在隔离性方面没有主机级虚拟化那么彻底。

2)Docker的优势

1、docker容器启动速度快,大多数docker容器只需要不到1s的时间即可启动。
2、docker建模简单、快捷,用户只需要几分钟即可把自己的程序“docker化”
3、使职责的逻辑分离,开发人员只需要关心容器中运行的应用程序,而运维人员只需要关心如何管理容器即可。
4、快速、高效的开发生命周期,docker具有很高的移植性。
5、docker使得分布式应用程序部署更加方面。

二、docker组件

1) Docker客户端和服务器

Docker是一个C/S架构的程序,Docker客户端只需向服务器或守护进程发出请求,服务器或守护进程将完成所有的工作并返回结果。
客户端和服务器可以在同一台服务器上,也可以是不同的机器。可以将服务器理解为nginx服务,客户端理解为web浏览器即可。

Docker C/S架构

2) Docker镜像

镜像时Docker的基石,用户基于镜像运行容器。镜像类似于可导入vmware workstation 运行的ova文件,只不过docker的镜像只需要创建和运行即可,不需要再次构建系统内核。镜像就是容器的“源代码”,体积小、易分享和更新。

3) Registry

Registry是存放镜像的仓库,Registry分为公共和私有两种,Docker公司运营的公共Registry叫作Docker Hub,私有的一般是公司内部的镜像仓库。

4) 容器

容器是基于镜像启动起来的,容器中可以运行一个或多个进程。可以认为,镜像是Docker生命周期中的构建或者打包阶段,而容器则是启动或执行阶段。

如果说镜像类似于OVA文件,那么容器就类似于我们将OVA文件导入vmware workstation 中,然后点击运行的状态。

每个容器都包含一个镜像,如果将容器看成一个集装箱(下图用货车表示),那么镜像就是里面的货物。
图1

镜像(货物)可以被创建、启动、关闭、重启以及销毁,就类似于装货、卸货这种操作。docker并不关心容器里面到底是什么,是web服务?还是数据库?不管是什么,docker都会以统一的标准进行“装载”。

总结起来,Docker容器就是:

  1. 一个镜像格式
  2. 一系列标准的操作
  3. 一个执行环境
    docker容器还非常易于移动,我们可以将进行传到镜像仓库,然后在任意的地方和机器上运行。

三、Docker的技术组件

Docker可以运行在任何安装了64bit Linux的主机上,docker开销低,但主机上还应该支持以下功能:

3.1 一个原生的Linux容器格式

Docker称为libcontainer。因为不论是什么镜像,docker都会以同一种格式进行装载。

3.2 Linux内核的命名空间(namespace)

因为一台服务器上的所有容器都会共享一个内核,如果容器之间不是独立的话可能会出现一些问题。比如两个运行nginx的容器,都需要用到80端口,
这就会发生抢占,导致服务不可用。

命名空间可以为以下资源进行独立分隔:
1.UTS:主机名和域名
2.IPC:信号量、消息队列和共享内存
3.PID:进程编号
4.Network:网络设备、网络栈、端口等
5.Mount:挂载点
6.User:用户和用户组

3.3 资源隔离和分组(cgourps)
control group,cgroups可以将cpcu和内存之类的硬件资源独立分配给每个docker容器。