Docker的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵點(diǎn)是怎么樣的

Docker的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵點(diǎn)是怎么樣的，相信很多沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的人對(duì)此束手無(wú)策，為此本文總結(jié)了問(wèn)題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過(guò)這篇文章希望你能解決這個(gè)問(wèn)題。

一般來(lái)說(shuō)，虛擬化既可以通過(guò)硬件模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如 Vmware、KVM等，主要是通過(guò)虛擬硬件的方式，重新創(chuàng)建一個(gè)操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)本身并不知道當(dāng)前的硬件是否真的存在，這種形式又稱為操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化。

而現(xiàn)在以Docker為代表的容積技術(shù)，為虛擬化技術(shù)提供了創(chuàng)新和突破。

 1、什么是Docker？

         Docker 是使用容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用虛擬化的一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目。

          它與傳統(tǒng)的虛擬機(jī)技術(shù)有本質(zhì)的區(qū)別，虛擬機(jī)技術(shù)虛擬出來(lái)的單個(gè)虛擬機(jī)可以部署各種應(yīng)用，本質(zhì)來(lái)說(shuō)就是多了一臺(tái)可遷移的操作系統(tǒng)；而Docker是一個(gè)輕量級(jí)容器，主要是針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行定制，一個(gè)Docker容器封裝一個(gè)應(yīng)用，提供了這個(gè)應(yīng)用運(yùn)行的環(huán)境，所以被稱為“應(yīng)用的集裝箱”，這樣細(xì)粒度更高。

2、為什么要使用Docker？

        Docker是基于操作系統(tǒng)的軟件，他利用了操作系統(tǒng)已有的特性，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)虛擬機(jī)的輕量級(jí)虛擬化，主要有如下幾點(diǎn)：

        1、更快的交付和部署，開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)鏡像快速構(gòu)建開(kāi)發(fā)環(huán)境，測(cè)試人員可以通過(guò)完全相同的環(huán)境來(lái)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)Docker部署也會(huì)變的簡(jiǎn)單高效。

        2、更高效的資源利用，Docker本身對(duì)資源的消耗極低，這方面的性能傳統(tǒng)虛擬機(jī)是無(wú)法比擬的，這樣一臺(tái)服務(wù)器可以構(gòu)建更多的Docker應(yīng)用。

        3、更輕松的擴(kuò)展和遷移，Docker幾乎可以在任何平臺(tái)上運(yùn)行。

        4、更簡(jiǎn)單的更新管理，通過(guò)Dockerfile，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的修改可以實(shí)現(xiàn)以往大量的更新工作。

3、Docker的核心概念

        使用Docker所有的時(shí)間基本都是在處理它的三大核心要素：鏡像、容器、倉(cāng)庫(kù)。

        鏡像 是一個(gè)只讀模版，是對(duì)容器的定義，就像Java 中 的類一樣，通過(guò)類可以創(chuàng)建實(shí)例，實(shí)例就是容器，容器則是我們真正運(yùn)行起來(lái)提供服務(wù)的應(yīng)用，通過(guò)提交容器可以形成新的鏡像，遷移鏡像又可以在其他服務(wù)器生成容器。

        倉(cāng)庫(kù)是指存放鏡像的地方，目前Docker的倉(cāng)庫(kù)（Docker Hub）中存放了非常多的基礎(chǔ)鏡像文件，我們可以直接下載作為應(yīng)用的基礎(chǔ)模版。

        當(dāng)然我們也可以搭建我們的私人倉(cāng)庫(kù)，在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)共享我們的鏡像。

4、Docker 核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)

        Docker 是誕生于 Linux的一種容器化虛擬化技術(shù)，深度運(yùn)用了Linux操作系統(tǒng)的多向底層支持技術(shù)，通過(guò)這些技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn) Docker 的容器級(jí)虛擬化。

1、使用Namespace實(shí)現(xiàn)資源隔離

        命名空間（Namespace）是Linux內(nèi)核的一個(gè)強(qiáng)大特性，利用這一特性每個(gè)容器都擁有自己獨(dú)立的命名空間，運(yùn)行在其中的應(yīng)用就像在獨(dú)立的操作系統(tǒng)環(huán)境中一樣，容器之間資源獨(dú)立、互不影響。

        這種資源隔離特性隔離了主機(jī)名與域名、進(jìn)程編號(hào)、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、文件系統(tǒng)、用戶和用戶組，雖然所有的容器都通過(guò)操作系統(tǒng)共享了主機(jī)的硬件資源，但是通過(guò)Namespace實(shí)現(xiàn)了基于操作系統(tǒng)級(jí)別的資源隔離，這種形式效率很高。

2、使用 Control Group 實(shí)現(xiàn)資源限制

        控制組（Control Group）也是Linux內(nèi)核的一個(gè)特性、主要對(duì)共享資源進(jìn)行隔離、限制。Docker通過(guò)控制分配到容器的資源，實(shí)現(xiàn)了避免多個(gè)容器同事運(yùn)行是對(duì)宿主機(jī)系統(tǒng)的資源競(jìng)爭(zhēng)。

        控制組主要提供了如下功能：

• 資源限制，可以將組設(shè)置為不超過(guò)設(shè)定的內(nèi)存限制。

• 優(yōu)先級(jí)，設(shè)置優(yōu)先級(jí)可以讓一些組優(yōu)先得到更多的CPU資源。

• 資源審計(jì)，對(duì)每個(gè)組分配的資源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

• 隔離，是一個(gè)組不能看到另一個(gè)組的資源（包括進(jìn)程，網(wǎng)絡(luò)連接和文件系統(tǒng)）。

• 控制，控制掛起，重新啟動(dòng)等操作。

3、使用聯(lián)合文件系統(tǒng)使鏡像管理變得快速和輕量級(jí)

       聯(lián)合文件系統(tǒng)是Linux一種高性能分層文件系統(tǒng)，目前有多種實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案，它具有兩個(gè)基本特性：

• 每一次修改作為一次提交，并層層疊加

• 將不同的目錄掛在到同一個(gè)虛擬文件系統(tǒng)下

       聯(lián)合文件系統(tǒng)是Docker實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)技術(shù)，Docker鏡像可以通過(guò)分層來(lái)繼承，例如 用戶基于基礎(chǔ)鏡像制作各種不同的應(yīng)用鏡像，這些鏡像通用了一個(gè)基礎(chǔ)鏡像，這些應(yīng)用只用記錄這些分層信息，從而大大提升了存儲(chǔ)效率。

       我們可以通過(guò) docker history 命令查看一個(gè)鏡像的分層組成。

       將不同的目錄掛在到同一個(gè)虛擬文件系統(tǒng)下，這樣就實(shí)現(xiàn)了外置數(shù)據(jù)卷的掛載。

       對(duì)于Docker鏡像來(lái)說(shuō)構(gòu)成鏡像的這些層是不可修改的，只讀的，當(dāng)Docker利用鏡像啟動(dòng)一個(gè)容器時(shí)，將在鏡像文件系統(tǒng)的最頂端掛載一個(gè)新的可讀寫(xiě)層給容器，容器中內(nèi)容的更新會(huì)發(fā)生在可讀寫(xiě)層。當(dāng)所操作的對(duì)象位于較深的層時(shí)，需要先復(fù)制到最上面的可讀寫(xiě)層，當(dāng)數(shù)據(jù)對(duì)象較大時(shí)，IO性能會(huì)較差，所以一般通過(guò)數(shù)據(jù)卷掛載的方式，而不是直接修改鏡像內(nèi)的數(shù)據(jù)就是這個(gè)原因。

看完上述內(nèi)容，你們掌握Docker的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵點(diǎn)是怎么樣的的方法了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或想了解更多相關(guān)內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！