Docker学习笔记（一）

**1**.什么是Docker，跟传统虚拟机的不同之处，为什么使用Docker。 Docker基于Linux内核的cgroup，namespace，以及 AUFS 类的 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术，由于隔离的进程独立于宿主和其他隔离的进程，也被称为容器。 docker在容器的基础上进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大简化了容器的创建和维护，使得与传统虚拟机技术相比更加轻便快捷。 与传统虚拟机技术相比，传统虚拟机技术是虚拟一套硬件，在上面运行一个完整的操作系统，再在操作系统上运行所需应用进程；而容器的应用进程运行于宿主内核，容器内没有自己的内核，也没有虚拟硬件，因此，Docker要比传统虚拟机技术更加轻便。  **传统虚拟机技术**  **Docker** **使用Docker的理由** 1.更高效地利用系统资源 2.更快的启动时间（秒级） 3.一致的运行环境，避免出现“这段代码在我电脑上执行没问题”这种状况 4.持续交付和部署 对开发和运维（DevOps）人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。 使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。开发人员可以通过 Dockerfile 来进行镜像构建，并结合 持续集成(Continuous Integration) 系统进行集成测试，而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像，甚至结合 持续部署(Continuous Delivery/Deployment) 系统进行自动部署。 而且使用 Dockerfile 使镜像构建透明化，不仅仅开发团队可以理解应用运行环境，也方便运维团队理解应用运行所需条件，帮助更好的生产环境中部署该镜像。 5.更轻松的迁徙 由于 Docker 确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker 可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。 6.更轻松的维护扩展 Docker 使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外，Docker 团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的 官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本。 **日常一图顶千言**  **2**Docker中的基本概念 **镜像**是一个特殊的文件系统，除了包含容器运行所必需的程序、库、资源、配置等文件，还包含一些为运行时准备的配置参数，镜像不包含任何动态数据，构建后也不会改变。 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。 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** Docker中镜像和容器的关系类似于“类”和“实例”，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。 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。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。 与镜像相同，容器使用的也是分层存储，每一个容器运行时都以镜像为基础层，在其上创建一个当前容器的存储层，我们可以称这个是，为容器运行时读写而准备的存储层，也叫容器存储层。 容器存储器生命周期与容器相同，容器消亡时，容器存储器也会消失，任何保存在容器存储层的数据都会随容器的删除而丢失。 按照docker最佳实践要求，容器不应该向存储器内写入任何数据，容器存储层应该保持无状态化，所有的文件写入都应该使用数据卷，或绑定宿主目录，在这些位置读写，会跳过网络存储层，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，容器消亡后数据卷不会消失，因此，使用数据卷，容器删除后或重新运行后数据不会消失。 **仓库** 镜像构建完成后可以很方便地在宿主机上运行，如果要在其他服务器上运行，我们就需要一个服务，这个服务可以集中地分发存储镜像，Docker Registry 就是这样的服务。 Registry可以包含多个仓库（即Repository）,一个仓库可以包含多个tag，每个tag对应一个镜像，通常来说，一个仓库会包含一个软件的多个版本，一个tag对应一个镜像的版本，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。举例说明： 以 Ubuntu 镜像 为例，ubuntu 是仓库的名字，其内包含有不同的版本标签，如，14.04, 16.04。我们可以通过 ubuntu:14.04，或者 ubuntu:16.04 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。 **Docker Registry公开服务**：是开放给用户使用、允许用户管理镜像的registry服务，一般这类服务都会允许用户免费上传、下载公开的镜像，提供收费服务帮助用户管理私有镜像，最常使用的 Registry 公开服务是官方的 Docker Hub，这也是默认的 Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像。 **私有 Docker Registry**：用户可以搭建私有Registry，开源的 Docker Registry 镜像只提供了 Docker Registry API 的服务端实现，足以支持 docker 命令，不影响使用。但不包含图形界面，以及镜像维护、用户管理、访问控制等高级功能。在官方的商业化版本 Docker Trusted Registry 中，提供了这些高级功能。