Docker概念
# Docker概念
# 什么是虚拟化
虚拟化，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
虚拟化技术种类很多，例如：软件虚拟化、硬件虚拟化、内存虚拟化、网络虚拟化(vip)、桌面虚拟化、服务虚拟化、虚拟机等等。
# 什么是Docker
Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言开发。Docker可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。
Docker的主要目标是“Build，Ship and Run AnyApp,Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP（可以是一个WEB应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到“一次封装，到处运行”。
总之一句话：只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作。
Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地，Docker将这个模型运用到自己的设计中，唯一不同的是：集装箱运输货物，而Docker运输软件。
# 为什么会有docker
Docker就像是给你的应用做了一个“盒子”。这个盒子里面装着你应用运行所需的一切，包括操作系统、程序、库等等，不管你把这个盒子放到哪台电脑上，应用都能在盒子里的环境下运行，不会受外部环境的影响。
所以，Docker的好处就是：
- 一切打包在一起，解决了不同环境的兼容问题。
- 随时可以搬到任何地方运行，不受操作系统的限制。
- 启动速度快，并且比传统虚拟机更轻量，省资源。 就像你把一个应用放进一个随时可以搬运的小盒子里，这个盒子能在任何地方都顺利打开，应用就能正常运行。
# 容器与虚拟机比较
下面的图片比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处，可见容器是在操作系统层面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，而传统方式则是在硬件层面实现。
- 传统虚拟机
传统虚拟机技术基于安装在主操作系统上的虚拟机管理系统（如：VirtualBox和VMWare等），创建虚拟机（虚拟出各种硬件），在虚拟机上安装从操作系统，在从操作系统中安装部署各种应用。
- Docker
Docker容器是在操作系统层面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，而传统虚拟机则是在硬件层面实现虚拟化。与传统的虚拟机相比，Docker优势体现为启动速度快、占用体积小。
- 使用上的区别
简单来说： 容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势，但功能有所不同，因为容器虚拟化的是操作系统，而不是硬件，因此容器更容易移植，效率也更高。
# Docker组成
# Docker组成部分
Docker是一个客户端-服务器（C/S）架构程序。Docker客户端只需要向Docker服务器或者守护进程发出请求，服务器或者守护进程将完成所有工作并返回结果。Docker提供了一个命令行工具Docker以及一整套RESTful API。你可以在同一台宿主机上运行Docker守护进程和客户端，也可以从本地的Docker客户端连接到运行在另一台宿主机上的远程Docker守护进程。
- Docker引擎（Docker Engine） Docker引擎是Docker的核心组件，分为两个部分：
- Docker守护进程（Docker Daemon）：负责管理Docker容器、镜像等的创建、运行和管理。它可以接受来自Docker客户端的命令，并执行容器生命周期管理（例如，启动、停止、删除容器）。
- Docker客户端（Docker CLI）：用户通过命令行与Docker守护进程交互，发送命令执行各种操作。比如，通过docker run启动容器，docker ps查看正在运行的容器等。
Docker镜像（Docker Images） Docker镜像是一个轻量级、可执行的独立软件包，它包含了运行应用所需的所有代码、运行时、库和系统工具。镜像是只读的，容器是从镜像启动的实例。镜像通常由多个层叠加而成，每一层都是文件系统的增量。
Docker容器（Docker Containers） 容器是Docker镜像的一个实例化，可以在隔离的环境中运行应用程序。容器与宿主操作系统共享内核，但相互隔离，保证应用和系统的独立性。容器具有启动速度快、占用资源少、便于扩展等优点。
Docker仓库（Docker Registry） Docker仓库用于存储和共享Docker镜像。Docker Hub是一个公开的Docker镜像仓库，用户可以将镜像上传到Docker Hub，也可以从中下载镜像。企业可以搭建私有仓库，以便管理内部镜像。
Docker网络（Docker Networking） Docker网络提供了容器之间的通信机制。每个容器都可以被分配到一个网络上，允许容器通过内部IP地址或服务名称进行通信。Docker支持多种网络模式，如bridge、host、overlay等。
# Docker工作流程
一个典型的Docker工作流程如下：
- 构建镜像：首先，开发者通过编写Dockerfile来定义镜像的构建过程。Dockerfile是一个脚本，描述了如何从基础镜像开始，安装依赖并将应用程序添加到镜像中。
- 构建和推送镜像：使用docker build命令构建镜像，然后将镜像推送到镜像仓库（如Docker Hub或私有仓库）中。
- 运行容器：通过docker run命令从镜像启动一个容器，可以在容器中运行应用程序。
- 容器管理：使用docker ps查看运行中的容器，docker stop停止容器，docker rm删除容器等。
- 容器编排与扩展：使用Kubernetes或Docker Swarm等工具来管理多个容器的部署和扩展。
# 总结
Docker通过提供一种轻量级的容器化技术，使得应用程序能够在不同的环境中一致地运行，带来了更高的开发效率、更好的资源利用率和更简化的运维管理。掌握Docker的基本架构和工作流程，是现代开发人员和运维工程师的必备技能。
