Docker從入門到實踐(1)

1、Docker簡介html

1.一、什麼是 Docker

  Docker 最初是 dotCloud 公司創始人 Solomon Hykes 在法國期間發起的一個公司內部項目,它是基於 dotCloud 公司多年雲服務技術的一次革新,並於 2013 年 3 月以 Apache 2.0 受權協議開源,主要項目代碼在 GitHub 上進行維護。Docker 項目後來還加入了 Linux 基金會,併成立推進 開放容器聯盟(OCI)linux

  Docker 自開源後受到普遍的關注和討論,至今其 GitHub 項目 已經超過 5 萬 4 千個星標和一萬多個 fork。甚至因爲 Docker 項目的火爆,在 2013 年末,dotCloud 公司決定更名爲 DockerDocker 最初是在 Ubuntu 12.04 上開發實現的;Red Hat 則從 RHEL 6.5 開始對 Docker 進行支持;Google 也在其 PaaS 產品中普遍應用 Dockergit

  Docker 使用 Google 公司推出的 Go 語言 進行開發實現,基於 Linux 內核的 cgroupnamespace,以及 AUFS 類的 Union FS 等技術,對進程進行封裝隔離,屬於 操做系統層面的虛擬化技術。因爲隔離的進程獨立於宿主和其它的隔離的進程,所以也稱其爲容器。最初實現是基於 LXC,從 0.7 版本之後開始去除 LXC,轉而使用自行開發的 libcontainer,從 1.11 開始,則進一步演進爲使用 runC 和 containerdgithub

Docker 架構

              圖 1.4.1.1 - Docker 架構golang

runc 是一個 Linux 命令行工具,用於根據 OCI容器運行時規範 建立和運行容器。docker

containerd 是一個守護程序,它管理容器生命週期,提供了在一個節點上執行容器和管理鏡像的最小功能集。網絡

Docker 在容器的基礎上,進行了進一步的封裝,從文件系統、網絡互聯到進程隔離等等,極大的簡化了容器的建立和維護。使得 Docker 技術比虛擬機技術更爲輕便、快捷。架構

下面的圖片比較了 Docker 和傳統虛擬化方式的不一樣之處。傳統虛擬機技術是虛擬出一套硬件後,在其上運行一個完整操做系統,在該系統上再運行所需應用進程;而容器內的應用進程直接運行於宿主的內核,容器內沒有本身的內核,並且也沒有進行硬件虛擬。所以容器要比傳統虛擬機更爲輕便。運維

傳統虛擬化

              圖 1.4.1.2 - 傳統虛擬化工具

Docker

              圖 1.4.1.3 - Docker

 

1.二、爲何要使用 Docker?

 

做爲一種新興的虛擬化方式,Docker 跟傳統的虛擬化方式相比具備衆多的優點。

 

更高效的利用系統資源

 

  因爲容器不須要進行硬件虛擬以及運行完整操做系統等額外開銷,Docker 對系統資源的利用率更高。不管是應用執行速度、內存損耗或者文件存儲速度,都要比傳統虛擬機技術更高效。所以,相比虛擬機技術,一個相同配置的主機,每每能夠運行更多數量的應用。

 

更快速的啓動時間

 

  傳統的虛擬機技術啓動應用服務每每須要數分鐘,而 Docker 容器應用,因爲直接運行於宿主內核,無需啓動完整的操做系統,所以能夠作到秒級、甚至毫秒級的啓動時間。大大的節約了開發、測試、部署的時間。

 

一致的運行環境

 

  開發過程當中一個常見的問題是環境一致性問題。因爲開發環境、測試環境、生產環境不一致,致使有些 bug 並未在開發過程當中被發現。而 Docker 的鏡像提供了除內核外完整的運行時環境,確保了應用運行環境一致性,從而不會再出現 「這段代碼在我機器上沒問題啊」 這類問題。

 

持續交付和部署

 

  對開發和運維(DevOps)人員來講,最但願的就是一次建立或配置,能夠在任意地方正常運行。

 

使用 Docker 能夠經過定製應用鏡像來實現持續集成、持續交付、部署。開發人員能夠經過 Dockerfile 來進行鏡像構建,並結合 持續集成(Continuous Integration) 系統進行集成測試,而運維人員則能夠直接在生產環境中快速部署該鏡像,甚至結合 持續部署(Continuous Delivery/Deployment) 系統進行自動部署。

 

並且使用 Dockerfile 使鏡像構建透明化,不只僅開發團隊能夠理解應用運行環境,也方便運維團隊理解應用運行所需條件,幫助更好的生產環境中部署該鏡像。

 

更輕鬆的遷移

 

  因爲 Docker 確保了執行環境的一致性,使得應用的遷移更加容易。Docker 能夠在不少平臺上運行,不管是物理機、虛擬機、公有云、私有云,甚至是筆記本,其運行結果是一致的。所以用戶能夠很輕易的將在一個平臺上運行的應用,遷移到另外一個平臺上,而不用擔憂運行環境的變化致使應用沒法正常運行的狀況。

 

更輕鬆的維護和擴展

 

  Docker 使用的分層存儲以及鏡像的技術,使得應用重複部分的複用更爲容易,也使得應用的維護更新更加簡單,基於基礎鏡像進一步擴展鏡像也變得很是簡單。此外,Docker 團隊同各個開源項目團隊一塊兒維護了一大批高質量的 官方鏡像,既能夠直接在生產環境使用,又能夠做爲基礎進一步定製,大大的下降了應用服務的鏡像製做成本。

 

對比傳統虛擬機總結

 

特性 容器 虛擬機
啓動 秒級 分鐘級
硬盤使用 通常爲 MB 通常爲 GB
性能 接近原生 弱於
系統支持量 單機支持上千個容器 通常幾十個
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