Docker--Docker是什么和对Docker的了解

Docker 的本质

Docker的本质是LXC（Linux容器）之类的增强版，它本身不是容器，而是容器的易用工具。

Docker通过虚拟化技术，将代码、依赖项和运行环境打包成一个容器，并利用隔离机制来使得容器之间互相独立、互不影响。

Docker是基于Go语言实现的一个开源项目，其源代码是公开的，社区中的开发者可以共同维护和贡献代码。

Docker的主要组件包括Docker客户端、Docker服务端（也称为Docker daemon或守护进程）、Docker镜像和Docker容器等。

Docker提供了一种轻量级、可移植和自包含的容器化环境，使开发人员能够在不同的计算机上以一致的方式构建、打包和分发应用程序。

Docker和虚拟机的区别

关键Docker虚拟机资源利用率占用的资源较少，启动时间也更短资源开销较大，启动时间也相对较长隔离性相对较弱，但它们仍然能够确保应用程序在独立的环境中运行每个虚拟机都有自己独立的操作系统和内核，因此相互之间的影响更小部署和扩展可移植的，易于部署和扩展拟机的部署和扩展相对复杂管理和监控可以通过Dockerfile来定义应用程序的构建过程，通过Docker Compose来管理多个容器的部署，以及通过Docker Swarm或Kubernetes等集群管理工具来实现容器集群的管理和监控通过Hypervisor提供的管理工具（如VMware vSphere、Microsoft Hyper-V、KVM等）进行管理；相对于Docker来说，虚拟机的管理和监控更加复杂应用场景适合用于现代化应用场景，如微服务架构、持续集成和持续部署（CI/CD）流水线以及轻量级应用的部署等合用于传统企业应用、需要高隔离性和多操作系统支持的场景

docker 有比虚拟机更少的抽象层。
Hypervisor是一种软件或硬件，它能够在物理服务器上创建和管理多个虚拟机（VirtualMachine）。Hypervisor提供了一个抽象层，将物理服务器的资源（如CPU、内存、存储和网络）划分为多个独立的虚拟机。相比之下，docker容器上的程序是直接使用实际物理机的硬件资源，这样就大大加快了容器的启动和运行部署。

Guest OS是指在虚拟机（VM）中运行的操作系统。每个虚拟机都可以独立运行一个Guest OS。
一个操作系统，启动时就必须加载，就跟我们手机开机一样，相比之下，容器像打开一个应用程序一样，能够快速的打开；

Docker 官网

Docker的官方网站提供了丰富的资源和文档，以帮助用户更好地了解和使用Docker技术。
http://www.docker.com

Docker 架构

Docker架构主要由几个关键组件构成，包括Docker引擎（Docker Engine）、Docker镜像（Docker Image）、Docker容器（Docker Container）、Docker网络（Docker Networking）、Docker存储以及Docker注册表（Docker Registry）。这些组件共同协作，为用户提供了创建、部署和管理容器化应用的能力。

Docker引擎 （Docker Engine）

Docker引擎是Docker架构的核心，它是一个客户端-服务器（C/S）架构的应用程序.
Docker引擎主要由以下三部分组成：

• Docker守护进程（Docker Daemon）：这是Docker引擎的核心部分，负责在后台运行并管理Docker容器的生命周期，包括创建、运行、停止和删除容器。此外，Docker守护进程还负责管理镜像和网络等资源。
• REST API：Docker通过REST API与外部进行交互。这个API提供了一套标准化的接口，使得其他应用程序能够通过HTTP请求与Docker守护进程进行通信，从而管理容器和相关资源。
• Docker命令行界面（CLI）：这是用户与Docker引擎进行交互的工具。用户可以通过命令行执行各种Docker命令，如docker run、docker build、docker stop等，来控制容器的生命周期。

Docker镜像 （Docker Image）

Docker镜像是用于创建Docker容器的模板，它包含了运行某个应用程序所需的所有依赖项、库和配置文件。镜像采用分层文件系统（UnionFS），这意味着每个镜像都是由多个只读层组成的。这些层代表了镜像在不同时间点的状态，新的改动会被添加到新的层上，而不是修改现有层。

Docker容器 （Docker Container）

Docker容器是基于Docker镜像创建的可运行实例。容器包含了应用程序的代码及其运行时所需的所有依赖项，可以在不同的环境中确保应用的行为一致。与虚拟机相比，Docker容器更加轻量级，占用的资源更少，启动速度更快。此外，Docker容器提供了进程级别的隔离，使得容器内的进程不会直接影响主机系统或其他容器。

Docker网络 （Docker Networking）

Docker网络是容器之间以及容器与外部世界进行通信的基础。Docker支持多种网络模式，包括桥接网络（Bridge）、主机网络（Host）、覆盖网络（Overlay）以及自定义网络等。这些网络模式提供了灵活的通信方式，满足了不同场景下的需求。

Docker存储

Docker容器的数据存储分为两种：容器存储和持久化存储。默认情况下，容器内的数据是临时的，容器删除后数据也随之消失。为了保持数据的持久性，Docker引入了数据卷（Volumes）和绑定挂载（Bind Mounts）两种机制。数据卷是由Docker管理的一种数据存储机制，独立于容器的生命周期；而绑定挂载则允许将主机系统的目录或文件挂载到容器中。

Docker注册表（Docker Registry）

Docker注册表是存储和分发Docker镜像的地方。官方的Docker Hub是最常用的公共注册表，用户可以在上面发布和下载镜像。此外，企业或组织还可以搭建自己的私有Docker注册表，用于存储内部开发的镜像，保障数据的安全性和访问控制。

Docker生态

新时代软件的诉求

软件应能够自动化处理重复性的任务和流程，提高工作效率，减少人为错误。例如，自动化测试、…自动化部署等工具已经成为软件开发和运维的标配。
新时代软件需要具备跨平台运行的能力，能够在不同的操作系统、设备和浏览器上无缝运行，提供一致的用户体验。

• 业务效率提升：软件应能够帮助企业优化业务流程，提高工作效率，降低运营成本。
• 数据驱动决策：通过数据分析和挖掘，为企业提供有价值的洞察和决策支持。
• 客户体验优化：通过软件技术改善客户的互动体验，提供个性化服务，增强客户满意度和忠诚度。

研发模式从瀑布开发演变为敏捷开发，原来 3 个月上一次新功能，现在两周一次，而开发过程中我们也经常遇到需要修改需求，然后变更再发布的情况。

软件上线有问题需要快速回滚，对软件有着极强的版本管理和回滚诉求。

每个项目组使用的语言不一样，需要不同的环境，每个都得搞一套。每次都要从 yum开始一个个完成部署安装，每次都有各种奇怪的问题，运维成本很高。

Docker的解决

通过构建Docker镜像，可以确保开发、测试和生产环境的一致性，从而避免因环境差异导致的问题。
Docker镜像包含了应用程序及其所有依赖项，这些依赖项在镜像构建时就被打包在一起。这样，在部署时就不需要再手动安装和配置依赖项，减少了因依赖问题导致的错误。

Docker镜像是一个独立的可执行单元，包含了运行应用程序所需的所有内容。这使得部署变得非常简单，只需将镜像上传到目标主机，并使用Docker命令启动容器即可。
Docker镜像可以在不同的操作系统和硬件平台上运行，只需确保目标主机上安装了Docker引擎。这使得应用程序的部署更加灵活和广泛。

通过版本控制工具（如Git）管理Dockerfile，可以方便地管理应用程序的不同版本。这样，用户可以轻松地回滚到之前的版本，或者在多个版本之间进行切换。
Docker镜像采用分层存储的方式，相同的基础镜像可以被多个容器共享。这不仅节省了磁盘空间和下载时间，还使得镜像的更新和升级更加高效。

Docker的发展趋势

• 容器云： 随着云计算技术的发展，越来越多的企业开始将容器部署到云端，形成了容器云的概念。 容器云提供了更加灵活、高效和可扩展的应用部署和管理方式。
• 服务网格： 服务网格是一种微服务架构下的网络通信技术，它提供了服务间的通信管理、负载均衡、熔断和故障恢复等功能。 Docker生态中的服务网格解决方案（如Istio）正在逐渐成为微服务架构下的标准配置。
• 安全增强： 随着容器技术的广泛应用，安全问题也日益凸显。 Docker生态正在不断加强安全方面的投入，提供了更加完善的身份验证、授权和审计机制，以及安全扫描和漏洞修复功能。
• 边缘计算和物联网： Docker生态正在向边缘计算和物联网领域扩展，提供了轻量级、高效和可靠的容器化解决方案。 这些解决方案能够满足边缘设备和物联网设备对资源限制和实时性的要求。