什么是Docker？Docker有哪些应用场景？Docker技术架构

什么是Docker?

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的映象中，然后释出到任何流行的 Linux或Windows 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界面。

一个完整的Docker有以下几个部分组成：

1.DockerClient客户端

2.Docker Daemon守护程序

3.Docker Image映象

4.DockerContainer容器

Docker 架构

Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远端API来管理和建立Docker容器。Docker 容器通过 Docker 映象来建立。容器与映象的关系类似于面向物件程式设计中的物件与类。

Docker面向物件

容器物件

映象类

Docker采用 C/S架构 Docker daemon 作为服务端接受来自客户的请求，并处理这些请求（建立、执行、分发容器）。 客户端和服务端既可以执行在一个机器上，也可通过 socket 或者RESTful API 来进行通讯。

Docker daemon 一般在宿主主机后台执行，等待接收来自客户端的讯息。 Docker 客户端则为使用者提供一系列可执行命令，使用者用这些命令实现跟 Docker daemon 互动。

Docker 特性

在docker的网站上提到了docker的典型场景：

1.Automating the packaging and deployment of applications（使应用的打包与部署自动化）

2.Creation of lightweight, private PAAS environments（建立轻量、私密的PAAS环境）

3.Automated testing and continuous integration/deployment（实现自动化测试和持续的整合/部署）

4.Deploying and scaling web apps, databases and backend services（部署与扩充套件webapp、数据库和后台服务）

由于其基于LXC的轻量级虚拟化的特点，docker相比KVM之类最明显的特点就是启动快，资源占用小。因此对于构建隔离的标准化的执行环境，轻量级的PaaS(如dokku), 构建自动化测试和持续整合环境，以及一切可以横向扩充套件的应用(尤其是需要快速启停来应对峰谷的web应用)。

1.构建标准化的执行环境，现有的方案大多是在一个baseOS上执行一套puppet/chef，或者一个image档案，其缺点是前者需要base OS许多前提条件，后者几乎不可以修改(因为copy on write 的档案格式在执行时rootfs是read only的)。并且后者档案体积大，环境管理和版本控制本身也是一个问题。

2.PaaS环境是不言而喻的，其设计之初和dotcloud的案例都是将其作为PaaS产品的环境基础

3.因为其标准化构建方法(buildfile)和良好的REST API，自动化测试和持续整合/部署能够很好的整合进来

4.因为LXC轻量级的特点，其启动快，而且docker能够只加载每个container变化的部分，这样资源占用小，能够在单机环境下与KVM之类的虚拟化方案相比能够更加快速和占用更少资源

Docker 局限

Docker并不是全能的，设计之初也不是KVM之类虚拟化手段的替代品，简单总结几点：

1.Docker是基于Linux 64bit的，无法在32bit的linux/Windows/unix环境下使用

2.LXC是基于cgroup等linux kernel功能的，因此container的guest系统只能是linux base的

3.隔离性相比KVM之类的虚拟化方案还是有些欠缺，所有container公用一部分的执行库

4.网络管理相对简单，主要是基于namespace隔离

5.cgroup的cpu和cpuset提供的cpu功能相比KVM的等虚拟化方案相比难以度量(所以dotcloud主要是按内存收费)

6.Docker对disk的管理比较有限

7.container随着使用者程序的停止而销毁，container中的log等使用者资料不便收集

Docker 原理

Docker核心解决的问题是利用LXC来实现类似VM的功能，从而利用更加节省的硬件资源提供给使用者更多的计算资源。同VM的方式不同, LXC 其并不是一套硬件虚拟化方法 - 无法归属到全虚拟化、部分虚拟化和半虚拟化中的任意一个，而是一个操作系统级虚拟化方法, 理解起来可能并不像VM那样直观。所以我们从虚拟化到docker要解决的问题出发，看看他是怎么满足使用者虚拟化需求的。

使用者需要考虑虚拟化方法，尤其是硬件虚拟化方法，需要借助其解决的主要是以下4个问题:

1.隔离性 - 每个使用者例项之间相互隔离, 互不影响。 硬件虚拟化方法给出的方法是VM, LXC给出的方法是container，更细一点是kernel namespace

2.可配额/可度量 - 每个使用者例项可以按需提供其计算资源，所使用的资源可以被计量。硬件虚拟化方法因为虚拟了CPU, memory可以方便实现, LXC则主要是利用cgroups来控制资源

3.移动性 - 使用者的例项可以很方便地复制、移动和重建。硬件虚拟化方法提供snapshot和image来实现，docker(主要)利用AUFS实现

4.安全性 - 这个话题比较大，这里强调是host主机的角度尽量保护container。硬件虚拟化的方法因为虚拟化的水平比较高，使用者程序都是在KVM等虚拟机器容器中翻译执行的, 然而对于LXC, 使用者的程序是lxc-start程序的子程序, 只是在Kernel的namespace中隔离的, 因此需要一些kernel的patch来保证使用者的执行环境不会受到来自host主机的恶意入侵, dotcloud(主要是)利用kernel grsec patch解决的.

视讯学习

第一章-基于Docker部署微服务专案

第一节-基于Docker部署微服务专案

第二节-Docker与虚拟机器区别

第三节-Docker架构的原理

第四节-Docker环境安装01

第五节-Docker环境安装02

第六节-配置Docker阿里映象加速

第七节-使用Docker下载映象档案

第八节-使用Docker安装Nginx服务器

第九节-基于Docker部署微服务专案

第二章-使用Docker安装应用软件

第一节-Docker的架构原理回顾

第二节-Docker解除安装映象和容器

第三节-使用Docker安装Nginx并且进入容器

第四节-使用Docker安装Nginx配置负载均衡策略

第五节-使用Docker安装MySQL数据库

如果有需要Docker技术资料，可以私信哦~