Docker 简介
Docker 是一个用于开发、发布和运行应用程序的开放平台。它通过容器化技术，使应用能够在不同环境中保持一致性，提高部署效率和资源利用率。
Docker 的工作方式类似于集装箱运输：
- 传统应用部署如同货物直接装船，容易受到环境变化影响。
- Docker 通过将应用及其依赖项封装成镜像，在不同环境中运行，确保一致性和隔离性。
Docker 核心概念
1. 镜像（Image）
镜像是一个只读的文件和文件夹组合，包含了容器运行所需的所有基础文件和配置信息。
- 作用：是容器启动的基础，类似于操作系统的快照。
- 特点：镜像是静态的，只读的，支持分层存储，便于分发和管理。
2. 容器（Container）
容器是镜像的运行实例，包含运行时需要的可写文件层。
-
特点：
- 轻量级，占用资源少，启动速度快。
- 具有独立的命名空间隔离和资源限制，即容器内的进程无法访问主机进程、环境变量、网络等信息。
- 运行在宿主机的内核上，而不是模拟整个操作系统。
3. 仓库（Registry）
Docker 镜像仓库类似于代码仓库，用于存储和分发 Docker 镜像。
- 公共镜像仓库（如 Docker Hub）：提供大量官方和社区维护的镜像。
- 私有镜像仓库（如 Harbor）：企业内部使用，确保数据安全。
Docker 架构
Docker 采用 C/S（客户端/服务器） 架构，主要由客户端和服务端两部分组成。
1. Docker 客户端（Client）
-
作用：发送操作指令，与 Docker 服务端交互。
-
交互方式：
- 使用
docker命令行工具。 - 通过 REST API 直接调用。
- 通过 Go、Java、Python、PHP 等 SDK 进行开发。
- 使用
2. Docker 服务端（Server）
-
作用：接收和处理客户端请求，管理镜像、容器、网络和存储等。
-
核心组件：
- dockerd：Docker 后台管理进程，处理容器生命周期管理。
- containerd：专门负责管理容器运行，与 OCI 标准兼容。
- runC：轻量级的容器运行工具，负责真正执行容器。
容器技术原理
Docker 依赖 Linux Namespace、Cgroups 和联合文件系统 来实现容器化。
1. Namespace（命名空间）------ 资源隔离
Namespace 提供进程级别的资源隔离，确保容器内部的进程无法访问主机资源。
- PID Namespace：进程 ID 隔离，容器内看不到主机上的进程。
- NET Namespace：网络隔离，每个容器可以有自己的 IP、端口等。
- MNT Namespace：文件系统隔离，确保容器的文件结构独立。
- IPC Namespace：进程间通信隔离，避免容器之间数据共享冲突。
- UTS Namespace：主机名隔离，容器可以自定义主机名。
2. Cgroups（控制组）------ 资源限制
Cgroups 允许 Docker 限制容器的资源使用，如 CPU、内存、I/O 读写等。
- 避免单个容器占用过多资源，影响其他容器和宿主机。
- 例如，通过
docker run --memory 512m限制容器最大使用 512MB 内存。
3. 联合文件系统（UnionFS）------ 镜像分层管理
UnionFS 允许多个文件系统分层堆叠，提高存储和构建效率。
- 镜像层（只读）：多个层叠加，避免重复存储。
- 容器层（可写）：仅记录运行时的变更，减少存储占用。
- 主要实现方式：AUFS、OverlayFS、Devicemapper 等。
Docker 的优势
✅ 轻量级 ：与虚拟机相比，占用资源更少，启动速度更快。
✅ 跨平台 ：一次构建，随处运行，确保不同环境下的稳定性。
✅ 自动化部署 ：结合 CI/CD，可以快速构建和发布应用。
✅ 资源隔离：不同容器之间互不影响，提高安全性和稳定性。