【云原生·Docker】Docker简介及基本组件

1.Docker简介

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。
一个完整的Docker有以下几个部分组成：

Docker Client客户端
Docker Daemon守护进程
Docker Image镜像
Docker Container容器

Docker引擎Docker Engine是C/S架构，主要有以下部件组成：
服务器（Docker daemon）：后台运行的Docker daemon进程。Daemon进程用于管理Docker对象，包括镜像（images）、容器（containers）、网络（networks）、数据卷（data volumes）。

REST接口： 同daemon交互的REST API接口。

客户端（Docker client）： 命令行（CLI）交互客户端。客户端使用REST API接口同Docker daemon进行访问。Docker服务的架构图如图1.1所示。
图1.1 Docker服务的架构图

2.Docker平台组成

图1.2 Docker服务组成图

运行一个Docker服务，组成包括Docker daemon服务器、Docker Client客户端、Docker Image镜像、Docker Registry库、Docker Contrainer容器，如图1.2所示。

（1）Docker镜像：

是一个只读模板，用于创建Docker容器，由Dockerfile文本描述镜像的内容。镜像定义类似“面对对象的类”，从一个基础镜像（Base Image）开始。构建一个镜像实际就是安装、配置和运行的过程，Docker镜像基于UnionFS把以上过程进行分层（Layer）存储，这样更新镜像可以只更新变化的层。Docker的描述文件为Dockerfile，Dockerfile是一个文本文件，基本指令包括：

FROM： 定义基础镜像。
MAINTAINER ： 作者或维护者。
RUN： 运行linux 命令。
ADD： 增加文件或目录。
EVN： 定义环境变量。
CMD： 运行进程。

（2）Docker容器：

是一个镜像的运行实例。容器有镜像创建，运行过程例如：
运行ubuntu操作系统镜像，-I 前台交互模型，运行命令为/bin/bash

$ docker run -i -t ubuntu /bin/bash

运行过程如下：

拉取（pull）镜像，Docker Engine 检查ubuntu 镜像是否存在，如果本地已经存在，使用该镜像创建容器，如果不存在，Docker Engine从镜像库拉镜像。

使用该镜像创建新容器。

分配文件系统，挂载一个读写层，在读写层加载镜像。

分配网络/网桥接口，创建一个网络接口，让容器和主机通信。

从可用的IP池选择IP地址，分配给容器。

执行命令/bin/bash。

捕获和提供执行结果。

（3）Docker 仓库：

Docker仓库是Docker镜像库。Docker Registry也是一个容器。Docker Hub是Docker公司提供的互联网公共镜像仓库。可以构建自己本地的镜像仓库，国内有些公司也构建了镜像仓库。包括阿里云、新浪等。Docker 集群服务：Docker集群服务运行承租的Docker节点一起工作。目前支持swarm模式。

一个 Docker Registry 节点中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。

一般而言，一个仓库包含的是同一个软件的不同版本的镜像，而标签则用于对应于软件的的不同版本。可以通过 <仓库名>:<标签> 的格式来指定具体是哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。

以 Ubuntu 镜像为例，ubuntu 是仓库的名字，其内包含有不同的版本标签，如，14.04, 16.04。可以通过 ubuntu:14.04，或者 ubuntu:16.04 来具体指定所需哪个版本的镜像。如果忽略了标签，比如ubuntu，那将视为 ubuntu:latest。