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Docker是一个开发,运输和运行应用程序的开放平台。Docker使您可以将应用程序与基础架构分离,以便快速交付软件。使用Docker,您可以像管理应用程序一样管理基础架构。通过利用Docker的方法快速发送,测试和部署代码,您可以显着减少编写代码和在生产中运行代码之间的延迟。
Docker提供了在称为容器的松散隔离环境中打包和运行应用程序的功能。隔离和安全性允许您在给定主机上同时运行多个容器。容器是轻量级的,因为它们不需要管理程序的额外负载,而是直接在主机内核中运行。这意味着您可以在给定硬件组合上运行比使用虚拟机时更多的容器。您甚至可以在实际虚拟机的主机中运行Docker容器!
Docker提供工具和平台来管理容器的生命周期:
Docker Engine是一个客户端 - 服务器应用程序,包含以下主要组件:
dockerd
命令)docker
命令)。CLI使用Docker REST API通过脚本或直接CLI命令控制Docker守护程序或与之交互。许多其他Docker应用程序使用底层API和CLI。
守护程序创建和管理Docker 对象,例如图像,容器,网络和卷。
注意:Docker是根据开源Apache 2.0许可证授权的。
有关更多详细信息,请参阅下面的Docker Architecture。
快速,一致地交付您的应用程序
Docker允许开发人员使用提供应用程序和服务的本地容器在标准化环境中工作,从而简化了开发生命周期。容器非常适合持续集成和持续交付(CI / CD)工作流程。
请考虑以下示例场景:
响应式部署和扩展
Docker基于容器的平台允许高度可移植的工作负载。Docker容器可以在开发人员的本地笔记本电脑上,在数据中心的物理或虚拟机上,在云提供商上,或在混合环境中运行。
Docker的可移植性和轻量级特性还可以轻松地动态管理工作负载,按照业务需求即时扩展或拆除应用程序和服务。
在同一硬件上运行更多工作负载
Docker轻巧而快速。它为基于管理程序的虚拟机提供了一种可行的,经济高效的替代方案,因此您可以使用更多的计算容量来实现业务目标。Docker非常适合高密度环境以及需要用更少资源完成更多工作的中小型部署。
Docker使用客户端 - 服务器架构。Docker 客户端与Docker 守护进程通信,后者负责构建,运行和分发Docker容器。Docker客户端和守护程序可以 在同一系统上运行,也可以将Docker客户端连接到远程Docker守护程序。Docker客户端和守护程序使用REST API,通过UNIX套接字或网络接口进行通信。
Docker守护程序(dockerd
)侦听Docker API请求并管理Docker对象,如镜像,容器,网络和卷。守护程序还可以与其他守护程序通信以管理Docker服务。
Docker client(docker
)是许多Docker用户与Docker交互的主要方式。当您使用诸如此类的命令时docker run
,客户端会将这些命令发送给它们dockerd
,然后执行这些命令。该docker
命令使用Docker API。Docker客户端可以与多个守护进程通信。
Docker 注册表存储Docker镜像。Docker Hub和Docker Cloud是任何人都可以使用的公共注册表,Docker配置为默认在Docker Hub上查找图像。您甚至可以运行自己的私人注册表。如果您使用Docker Datacenter(DDC),它包括Docker Trusted Registry(DTR)。
使用docker pull
或docker run
命令时,将从配置的注册表中提取所需的图像。使用该docker push
命令时,您的映像将被推送到配置的注册表。
Docker商店允许您购买和出售Docker图像或免费分发。例如,您可以从软件供应商处购买包含应用程序或服务的Docker映像,并使用该映像将应用程序部署到测试,登台和生产环境中。您可以通过提取新版本的映像并重新部署容器来升级应用程序。
使用Docker时,您将创建和使用镜像,容器,网络,卷,插件和其他对象。本节简要介绍其中一些对象。
一个image是一个只读用于创建一个docker容器的指令模板。通常,镜像基于另一个镜像,并带有一些额外的自定义。例如,您可以构建基于映像的ubuntu
映像,但安装Apache Web服务器和应用程序,以及运行应用程序所需的配置详细信息。
您可以创建自己的镜像,也可以只使用其他人创建的镜像并在注册表中发布。要构建自己的镜像,可以使用简单的语法创建Dockerfile,以定义创建镜像和运行镜像所需的步骤。Dockerfile中的每条指令都在image中创建一个图层。更改Dockerfile并重建镜像时,仅重建已更改的那些层。与其他虚拟化技术相比,这是使镜像如此轻量,小巧和快速的部分原因。
container是image的可运行实例。您可以使用Docker API或CLI创建,启动,停止,移动或删除容器。您可以将容器连接到一个或多个网络,将存储连接到它,甚至可以根据其当前状态创建新镜像。
默认情况下,容器与其他容器及其主机相对隔离。您可以控制容器的网络,存储或其他基础子系统与其他容器或主机的隔离程度。
容器由其镜像以及您在创建或启动时为其提供的任何配置选项定义。删除容器后,对其状态的任何未存储在持久存储中的更改都将消失。
docker run
命令以下命令运行ubuntu
容器,以交互方式附加到本地命令行会话,然后运行/bin/bash
。
$ docker run -i -t ubuntu /bin/bash
运行此命令时,会发生以下情况(假设您使用的是默认注册表配置):
ubuntu
本地映像,Docker会从您配置的注册表中提取映像,就好像您已docker pull ubuntu
手动运行一样。docker container create
手动运行命令一样。/bin/bash
。由于容器以交互方式运行并连接到终端(由于-i
和-t
标志),因此您可以使用键盘提供输入,同时将输出记录到终端。exit
以终止/bin/bash
命令时,容器会停止但不会被删除。您可以重新启动它或将其删除。服务允许您跨多个Docker守护程序扩展容器,这些守护程序一起作为具有多个managers和workers的swarm一起工作。swarm的每个成员都是Docker守护程序,并且守护进程都使用Docker API进行通信。服务允许您定义所需的状态,例如在任何给定时间必须可用的服务的副本数。默认情况下,服务在所有工作节点之间进行负载平衡。对于消费者来说,Docker服务似乎是一个单独的应用程序。Docker Engine支持Docker 1.12及更高版本中的swarm模式。
Docker是用Go编写的,它利用Linux内核的几个功能来提供其功能。
Docker使用一种称为namespaces
提供隔离工作空间的技术来称为容器。当您运行容器时,Docker会为该容器创建一组 名称空间。
这些命名空间提供了一层隔离。容器的每个方面都在一个单独的命名空间中运行,其访问权限仅限于该命名空间。
Docker Engine在Linux上使用以下命名空间:
pid
命名空间:进程隔离(PID:进程ID)net
命名空间:管理网络接口(NET:网络)ipc
命名空间:管理访问IPC资源(IPC:进程间通信)mnt
命名空间:管理文件系统挂载点(MNT:挂载)uts
命名空间:隔离内核和版本标识符(UTS:Unix分时系统)。Linux上的Docker Engine还依赖于另一种称为控制组 (cgroups
)的技术。cgroup将应用程序限制为特定的一组资源。控制组允许Docker Engine将可用的硬件资源共享给容器,并可选择强制执行限制和约束。例如,您可以限制特定容器的可用内存。
联合文件系统或UnionFS是通过创建层来操作的文件系统,使它们非常轻量和快速。Docker Engine使用UnionFS为容器提供构建块。Docker Engine可以使用多种UnionFS变体,包括AUFS,btrfs,vfs和DeviceMapper。
Docker Engine将命名空间,控制组和UnionFS组合到一个称为容器格式的wrapper包装器中。默认的容器格式是libcontainer
。将来,Docker可以通过与BSD Jails或Solaris Zones等技术集成来支持其他容器格式。