一文搞懂什么是Docker

拼搏现实的明天。 2024-03-16 16:42 40阅读 0赞

## 一、什么是Docker ##

> 微服务虽然具备各种各样的优势，但服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦。
> 
>  *  分布式系统中，依赖的组件非常多，不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。
>  *  在数百上千台服务中重复部署，环境不一定一致，会遇到各种问题

### 1、应用部署的环境问题 ###

大型项目组件较多，运行环境也较为复杂，部署时会碰到一些问题：

*  依赖关系复杂，容易出现兼容性问题
 *  开发、测试、生产环境有差异

![a62dc023d334439baa7a847b7ecd32a9.png][]

例如一个项目中，部署时需要依赖于[node.js][]、Redis、[RabbitMQ][]、MySQL等，这些服务部署时所需要的[函数库][Link 1]、依赖项各不相同，甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。

### 2、Docker解决依赖兼容问题 ###

而Docker确巧妙的解决了这些问题，Docker是如何实现的呢？

Docker为了**解决依赖的兼容问题**的，采用了两个手段：

*  将应用的**Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用****一起打包**
 *  将每个应用放到一个隔离**容器**去运行，避免互相干扰

![9cdb87047c3e4623933d29c5c27f6863.png][]

这样打包好的应用包中，既包含应用本身，也保护应用所需要的Libs、Deps，无需再操作系统上安装这些，自然就不存在不同应用之间的兼容问题了。

虽然解决了不同应用的兼容问题，但是开发、测试等**环境**会存在差异，**操作系统版本**也会有差异，怎么解决这些问题呢？

### 3、Docker解决操作系统环境差异 ###

要解决不同操作系统环境差异问题，必须先了解操作系统结构。以一个Ubuntu操作系统为例，结构如下：

![51391733ef034113aa055590fc1a8e7e.png][]

> 结构包括：
> 
>  *  计算机硬件：例如CPU、内存、磁盘等
>  *  系统内核：所有Linux发行版的内核都是Linux，例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。
>  *  系统应用：操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装，使用更加方便。

**应用于计算机交互的流程如下：**

1）**应用调用----->操作系统**应用（函数库），实现各种功能

2）系统**函数库**是对内核[指令集][Link 2]的封装，会**调用------->内核指令**

3）**内核指令操作-----> [计算机硬件][Link 3]**

Ubuntu和CentOSpringBoot都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供的函数库有差异：

![7d45c1a94ce04dc392b27f0dc84b9db0.png][]

此时，如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统，MySQL在调用Ubuntu函数库时，会发现找不到或者不匹配，就会报错了：

![7a786547de9044fa8ac6b867ab014d13.png][]

Docker如何解决不同系统环境的问题？

*  Docker**将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包**
 *  Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，借助于操作系统的Linux内核来运行

如图：

![ba55edff5d55448f8931fa16e42b4bfc.png][]

4、总结

> **Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题？**
> 
>  *  Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包，形成可移植镜像
>  *  Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离
> 
> **Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题？**
> 
>  *  Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内核，因此可以在任意Linux操作系统上运行
> 
> **Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术，具备下列优势：**
> 
>  *  可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
>  *  运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
>  *  启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

## 二、Docker和虚拟机的区别 ##

**虚拟机**（virtual machine）是在操作系统中**模拟**硬件设备，然后运行另一个**操作系统**，比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。

**Docker**仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统，如图：

![aba1500d4a334af4b8f6fbbb82f042ae.png][]

对比来看：

![7443be157a2a4601a890ba2ed0821cb0.png][]

总结

> Docker和虚拟机的差异：
> 
>  *  docker是一个系统进程；虚拟机是在操作系统中的操作系统
>  *  docker体积小、启动速度快、性能好；虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般

## 三、Docker架构 ##

### 1、镜像和容器 ###

**镜像**（Image）：Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。

**容器**（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器进程做隔离，对外不可见。

一切应用最终都是代码组成，都是硬盘中的一个个的字节形成的**文件**。只有运行时，才会加载到内存，形成进程。

而**镜像**，就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。

**容器**呢，就是将这些文件中编写的程序、函数加载到内存中允许，形成进程，只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。  
![9c458f97c18f4724b54921fd009ab144.png][]

例如你下载了一个QQ，如果我们将QQ在磁盘上的运行**文件**及其运行的操作系统依赖打包，形成QQ镜像。然后你可以启动多次，双开、甚至三开QQ，跟多个人聊天。

### 2、DockerHub ###

开源应用程序非常多，打包这些应用往往是重复的劳动。为了避免这些重复劳动，人们就会将自己打包的应用镜像，例如Redis、MySQL镜像放到网络上，共享使用，就像GitHub的代码共享一样。

*  DockerHub：DockerHub是一个官方的Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。
 *  国内也有类似于DockerHub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、阿里云镜像库等。

我们一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub，另一方面也可以从DockerHub拉取镜像：  
![af8ce7ac57134784b787f6dcc0364571.png][]

### 3.Docker架构 ###

我们要使用Docker来操作镜像、容器，就必须要安装Docker。

Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：

*  服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
 *  客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。

如图：  
![e3e7a63ff0914470a64f2af1072ddfb3.png][]

4、总结

> 镜像：将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起  
> 容器：镜像运行起来就是容器，一个镜像可以运行多个容器  
> Docker结构：
> 
>  *  服务端：接收命令或远程请求，操作镜像或容器
>  *  客户端：发送命令或者请求到Docker服务端
> 
> DockerHub：一个镜像托管的服务器，类似的还有阿里云镜像服务，统称为DockerRegistry

本文来源于观看B站黑马程序员Docker相关视频后整理，用于自己复习，感兴趣者可自行观看

参考博客链接：https://blog.csdn.net/itcast\_cn/article/details/124865268

[a62dc023d334439baa7a847b7ecd32a9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/653b924ebad1440e940c927b8ab4c750.png
[node.js]: https://www.zhihu.com/search?q=node.js&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2490748104%7D
[RabbitMQ]: https://so.csdn.net/so/search?q=RabbitMQ&spm=1001.2101.3001.7020
[Link 1]: https://www.zhihu.com/search?q=%E5%87%BD%E6%95%B0%E5%BA%93&search_source=Entity&hybrid_search_source=Entity&hybrid_search_extra=%7B%22sourceType%22%3A%22answer%22%2C%22sourceId%22%3A2490748104%7D
[9cdb87047c3e4623933d29c5c27f6863.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/7f73cd69755f409ba51965f17a197c7f.png
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[Link 2]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E6%8C%87%E4%BB%A4%E9%9B%86&spm=1001.2101.3001.7020
[Link 3]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%A1%AC%E4%BB%B6&spm=1001.2101.3001.7020
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