Docker容器（一）概述

Dear 丶 2024-04-17 13:41 87阅读 0赞

## 一、虚拟化概述 ##

### 1.1引⼊虚拟化技术的必要性 ###

> 服务器只有5%的时间是在⼯作的；在其它时间服务器都处于“休眠”状态.

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> **虚拟化前**
> 
>  *  每台主机⼀个操作系统;
>  *  软硬件紧密结合;
>  *  在同⼀个主机上运⾏多个应⽤程序通常会遭遇冲突;
>  *  系统的资源利⽤率低;
>  *  硬件成本⾼昂⽽且不够灵活.
> 
> **虚拟化后**
> 
>  *  打破了操作系统和硬件的相互依赖;
>  *  通过封装到虚拟机的技术，管理操作系统和应⽤程序为单⼀的个体;
>  *  强⼤的安全和故障隔离;
>  *  虚拟机是独⽴于硬件的，它们能在任何硬件上运⾏.

### 1.2 虚拟化定义 ###

> 虚拟化，**是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，⽽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。

### 1.3虚拟化技术的分类 ###

>  *  全虚拟化技术
>  *  半虚拟化技术/准虚拟化技术

#### 全虚拟化技术 ####

> 完全虚拟化技术⼜叫硬件辅助虚拟化技术，最初使⽤的虚拟化技术就是全虚拟化(Full Virtualization)技术，它在虚拟机(VM)和硬件之间⼜加了⼀个软件层——Hypervisor，或者叫虚拟化监控器(VMM).
> 
> 1.  Hypervisor直接运⾏在物理硬件之上——KVM;
> 2.  Hypervisor运⾏在另⼀个操作系统中——QEMU和Wine.

#### ![1048184ce314478d8774dc35405b3d74.png][] 半虚拟化技术 ####

> 它就是在全虚拟化的基础上，把客户操作系统进⾏了修改，增加了⼀个专⻔的API.  
> 这个API可以将客户操作系统发出的指令进⾏最优化，即不需要Hypervisor耗费⼀定的资源进⾏翻译操作，因此Hypervisor的⼯作负担变得⾮常的⼩，整体性能也有很⼤的提升.

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> **寄居架构**   
> 就是在操作系统之上安装和运⾏虚拟化技术，依赖于主机操作系统对设备的⽀持和物理资源的管理;
> 
>   
> **裸⾦属架构**  
> 就是直接在硬件上⾯安装虚拟化软件，再在其上安装操作系统和应⽤，依赖虚拟层内核和服务器控制台进⾏管理.

#### **寄居架构**  ####

#### ![be32e18fab0d41c2b4a2fa4d06f29cb7.png][] **裸⾦属架构** ####

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## 二、docker概述 ##

### 2.1什么是容器 ###

> 容器是一种虚拟化技术，它可以在操作系统层面上把应用程序及其依赖项打包在一起。这个打包形成的包被称作容器镜像，它可以被快速地部署到不同的计算机上。容器镜像包含了应用程序，运行环境和系统库，使得应用程序的依赖项可以被完全隔离。这种隔离可以保证容器内的应用程序在不同的计算机上都能够运行。容器技术具有轻量、快速、可移植等特点，使得应用程序能够在不同的环境中快速、可靠地部署和运行。

### ![461d8350a2e3419a9720ffc619d664fe.png][] 2.2什么是docker ###

> Docker是dotcloud公司开源的⼀款产品，dotcloud是2010年成⽴的⼀家公司，主要基于PaaS(Platform as a Service)平台为开发者提供服务.

> 1.  Linux Container(LXC)是⼀种内核虚拟化技术，可以提供轻量级的虚拟化，以便隔离进程和资源;
> 2.  Docker是PaaS提供商dotcloud开源的基于LXC的⾼级容器引擎，源代码托管在GitHub上，基于Golang语⾔并遵从Apache 2.0协议开源;
> 3.  Docker设想是交付运⾏环境如同海运，OS如同⼀个货轮，每⼀个在OS基础上的软件都如同⼀个集装箱，⽤户可以通过标准化⼿段⾃由组装运⾏环境，同时集装箱的内容可以由⽤户⾃定义，也可以由专业⼈员制造.

### 2.3Docker与传统虚拟机对比 ###

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> Docker与传统虚拟机的主要区别可以从以下几个方面进行对比：
> 
> 1.  **启动速度**：启动虚拟机需要先启动虚拟机的操作系统，再启动应用，这个过程可能会非常慢；而启动Docker相当于启动宿主操作系统上的一个进程，因此启动速度会更快。
> 2.  **占用资源**：虚拟机是一个完整的操作系统，需要占用大量的磁盘、内存和CPU资源；相比之下，Docker容器只是一个进程，所需的资源更少，一般在1-5%之间，而虚拟机可能需要5%-15%的资源。
> 3.  **高可用策略**：在高可用策略上，Docker容器的资源是弹性伸缩的，可以实现负载均衡；而虚拟机则是通过备份、异地容灾和迁移来实现资源高可用。
> 4.   **实现原理**：Docker与虚拟机的实现原理有所不同。虚拟机是通过模拟硬件来创建一个完整操作系统的副本，而Docker则是利用Linux内核的一些特性，如Cgroups和Namespace，来实现资源的隔离和管理。
> 5.  **总结**：虽然Docker容器和虚拟机都是为了实现应用程序的隔离和部署，但它们在实现方式、资源消耗、启动速度等方面有很大的不同。选择使用哪种技术取决于具体的应用场景和需求。

### ![a9f8e9c724fe45a8ba1a8d17785caa2e.png][]2.4Docker的构成 ###

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> Docker仓库: https://hub.docker.com  
> 2.Docker⾃身组件:
> 
>  *  Docker Client: Docker的客户端
>  *  Docker Server: Docker daemon的主要组成部分，接受⽤户通过Docker Client发送的请求，并按照相应的路由规则实现路由分发
>  *  Docker镜像: Docker镜像运⾏之后，⽣成容器(docker run)
> 
> 阿⾥镜像仓库:  
> https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/images  
> 腾讯镜像仓库:  
> https://console.cloud.tencent.com/tke2/registry/qcloud/default?rid=1  
> 华为镜像仓库:  
> https://mirrors.huaweicloud.com

> Docker生态系统中有三个关键组件：
> 
>  *  **Dockerfile**：包含构建Docker映像的指令（命令）的文本文件。
>  *  **Docker Image**：从Dockerfile创建的容器的快照。映像存储在注册表中，如Docker Hub，并且可以从注册表中拉取或推送。
>  *  **Docker Container**：Docker映像的运行实例。

### \\2.5**Docker引擎** ###

> “Docker Desktop”和“Docker引擎”之间经常存在混淆。 Docker引擎专指Docker桌面组件的一个子集，它是免费且开源的，只能在Linux上安装。
> 
> Docker引擎包括：
> 
>  *  Docker命令行界面（CLI）
>  *  Docker守护进程（dockerd），公开Docker应用程序编程接口（API）
> 
> Docker引擎可以构建容器镜像，从容器镜像运行容器，并且通常可以执行Docker桌面的大多数操作，但它仅适用于Linux，并且不提供Docker桌面提供的所有开发人员体验。

### 2.6Docker化应用 ###

早期

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优化

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镜像方式

![32b334ac5c7348b3af912d6db7dc181d.png][] ![f1bf7d5b44504aa1b513d0b46aa67264.png][]

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