docker 第一课 —— 从容器到 docker

1. 容器的概念

• 一种虚拟化的解决方案
  • 与虚拟机所不同的是，虚拟机通过中间层，将一台或多台独立的机器虚拟运行于物理硬件之上；
  • 而容器是直接运行于操作系统内核之上的用户空间；
• 基于上述，容器虚拟化也被称为操作系统虚拟化；
  
  • 由于依赖于操作系统的特性，因此容器只能运行与底层操作系统相同或相似的操作系统
• 而 docker 使用的容器技术则是依赖于 Linux 内核特性：namespace 和 cgroups（control group）
  
  • 因此 docker 上只能运行 Linux 类型系统，而不能运行 windows 系统；

2. Linux 容器技术 vs 虚拟机技术

如下图示为二者的层次化的分别：

• docker，占用更少的磁盘空间；
  • 使用虚拟机，不但依赖应用（App）和其依赖的库（bins/libs），还需要包含完整的操作系统（Guest OS），为了运行数 MB 的应用，却需要安装占用几个 GB 的操作系统；

3. docker

• 将应用程序自动部署到容器的一种开源引擎，其使用 go 语言编写；
• 提供简单轻量的建模方式；
• 职责的逻辑分离；

使用场景：

• 使用 docker 容器开发、测试、部署服务；
• 创建隔离的运行环境；
• 搭建测试环境；
• 构建多用户的平台即服务（PaaS）基础设施
• 提供软件即服务（SaaS）应用程序

4. docker 的基本组成

• docker client：客户端； docker daemon：守护进程；
  • c/s 架构
• docker image：镜像；
  
  • 镜像是容器的基石；
  • 层叠的只读文件系统
• docker container：容器；
  
  • 通过镜像启动；
  • 启动和执行；
  • 写时复制（copy on write）
• docker registry：仓库
  
  • 公有/私有
  • Docker Hub

5. namespace/cgroups

• namespace
  • 对于编程语言，实现封装时的代码隔离；
  • 对于操作系统，则可实现对系统资源的隔离，系统资源包括：进程、网络、文件系统…
  • namespace 包涵一下几种：
    
    • PID（process id），进程隔离；
    • NET（network），管理网络接口
    • IPC（InterProcess Communication），管理跨进程通信的访问；
    • MNT（Mount），管理挂载点；
    • UTS（Unix Timesharing System），隔离内核和版本标识；
• Control groups
  
  • 使用 control groups 对隔离的资源进行管理；
  • 用来分配资源，实现了：资源限制，优先级设定，资源计量，资源控制；