摘要：分層存儲(chǔ)因?yàn)殓R像包含操作系統(tǒng)完整的文件系統(tǒng)，其體積往往是龐大的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，就充分利用的技術(shù)，將其設(shè)計(jì)為分層存儲(chǔ)的架構(gòu)。分層存儲(chǔ)的特征還使得鏡像的復(fù)用定制變的更為容易。

Docker 是一個(gè)開源的應(yīng)用容器引擎，基于 Go 語(yǔ)言 并遵從Apache2.0協(xié)議開源。Docker 可以讓開發(fā)者打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個(gè)輕量級(jí)、可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的 Linux 機(jī)器上，也可以實(shí)現(xiàn)虛擬化。容器是完全使用沙箱機(jī)制，相互之間不會(huì)有任何接口（類似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能開銷極低.

Docker與傳統(tǒng)的虛擬機(jī)相比有哪些優(yōu)勢(shì)呢？

首先來看傳統(tǒng)虛擬機(jī)與Docker的對(duì)比圖：

可以看出傳統(tǒng)虛擬機(jī)技術(shù)是虛擬出一套硬件后，在其上運(yùn)行一個(gè)完整操作系統(tǒng)，在該系統(tǒng)上再運(yùn)行所需應(yīng)用進(jìn)程；

而容器內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)程直接運(yùn)行于宿主的內(nèi)核，容器內(nèi)沒有自己的內(nèi)核，而且也沒有進(jìn)行硬件虛擬。因此容器要比傳統(tǒng)虛擬機(jī)更為輕便

作為一種新興的虛擬化方式，Docker 跟傳統(tǒng)的虛擬化方式相比具有眾多的優(yōu)勢(shì)

對(duì)于系統(tǒng)資源的利用更加的高效：由于容器不需要進(jìn)行硬件虛擬以及運(yùn)行完整操作系統(tǒng)等額外開銷，Docker 對(duì)系統(tǒng)資源的利用率更高

啟動(dòng)時(shí)間更快：傳統(tǒng)的虛擬機(jī)技術(shù)啟動(dòng)應(yīng)用服務(wù)往往需要數(shù)分鐘，而 Docker 容器應(yīng)用，由于直接運(yùn)行于宿主內(nèi)核，無需啟動(dòng)完整的操作系統(tǒng)，因此可以做到秒級(jí)、甚至毫秒級(jí)的啟動(dòng)時(shí)間。大大的節(jié)約了開發(fā)、測(cè)試、部署的時(shí)間。

一致的運(yùn)行環(huán)境：由于開發(fā)環(huán)境、測(cè)試環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境不一致，導(dǎo)致有些 bug 并未在開發(fā)過程中被發(fā)現(xiàn)。而 Docker 的鏡像提供了除內(nèi)核外完整的運(yùn)行時(shí)環(huán)境，確保了應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境一致性，從而不會(huì)再出現(xiàn) 「這段代碼在我機(jī)器上沒問題啊」 這類問題。

持續(xù)交付和部署：對(duì)開發(fā)和運(yùn)維（DevOps）人員來說，最希望的就是一次創(chuàng)建或配置，可以在任意地方正常運(yùn)行。使用 Docker 可以通過定制應(yīng)用鏡像來實(shí)現(xiàn)持續(xù)集成、持續(xù)交付、部署。開發(fā)人員可以通過 Dockerfile 來進(jìn)行鏡像構(gòu)建，并結(jié)合 持續(xù)集成(Continuous Integration) 系統(tǒng)進(jìn)行集成測(cè)試，而運(yùn)維人員則可以直接在生產(chǎn)環(huán)境中快速部署該鏡像，甚至結(jié)合持續(xù)部署(Continuous Delivery/Deployment) 系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)部署。

更輕松的遷移：由于 Docker 確保了執(zhí)行環(huán)境的一致性，使得應(yīng)用的遷移更加容易。更輕松的維護(hù)和擴(kuò)展：Docker 使用的分層存儲(chǔ)以及鏡像的技術(shù)，使得應(yīng)用重復(fù)部分的復(fù)用更為容易，也使得應(yīng)用的維護(hù)更新更加簡(jiǎn)單，基于基礎(chǔ)鏡像進(jìn)一步擴(kuò)展鏡像也變得非常簡(jiǎn)單。

那么接下來針對(duì)Docker的三個(gè)基本概念進(jìn)行了解。

Docker 包括三個(gè)基本概念:

鏡像（ Image ）

容器（ Container ）

倉(cāng)庫(kù)（ Repository ）

理解了這三個(gè)概念，就理解了 Docker 的整個(gè)生命周期。

鏡像是一個(gè)特殊的文件系統(tǒng)，除了提供容器運(yùn)行時(shí)所需的程序、庫(kù)、資源、配置等文件外，還包含了一些為運(yùn)行時(shí)準(zhǔn)備的一些配置參數(shù)（如匿名卷、環(huán)境變量、用戶等）。鏡像不包含任何動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，其內(nèi)容在構(gòu)建之后也不會(huì)被改變。

因?yàn)殓R像包含操作系統(tǒng)完整的 root 文件系統(tǒng)，其體積往往是龐大的，因此在
Docker 設(shè)計(jì)時(shí)，就充分利用 Union FS 的技術(shù)，將其設(shè)計(jì)為分層存儲(chǔ)的架構(gòu)。所以
嚴(yán)格來說，鏡像并非是像一個(gè) ISO 那樣的打包文件，鏡像只是一個(gè)虛擬的概念，其
實(shí)際體現(xiàn)并非由一個(gè)文件組成，而是由一組文件系統(tǒng)組成，或者說，由多層文件系
統(tǒng)聯(lián)合組成。

分層存儲(chǔ)的特征還使得鏡像的復(fù)用、定制變的更為容易。甚至可以用之前構(gòu)建好的
鏡像作為基礎(chǔ)層，然后進(jìn)一步添加新的層，以定制自己所需的內(nèi)容，構(gòu)建新的鏡
像。

鏡像（ Image ）和容器（ Container ）的關(guān)系，就像是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的類 和 實(shí)例 一樣，鏡像是靜態(tài)的定義，容器是鏡像運(yùn)行時(shí)的實(shí)體。容器可以被創(chuàng)建、啟動(dòng)、停止、刪除、暫停等。

容器的實(shí)質(zhì)是進(jìn)程，但與直接在宿主執(zhí)行的進(jìn)程不同，容器進(jìn)程運(yùn)行于屬于自己的獨(dú)立的 命名空間。因此容器可以擁有自己的 root 文件系統(tǒng)、自己的網(wǎng)絡(luò)配置、自己的進(jìn)程空間，甚至自己的用戶 ID 空間。

鏡像構(gòu)建完成后，可以很容易的在當(dāng)前宿主機(jī)上運(yùn)行，但是，如果需要在其它服務(wù)器上使用這個(gè)鏡像，我們就需要一個(gè)集中的存儲(chǔ)、分發(fā)鏡像的服務(wù)，DockerRegistry 就是這樣的服務(wù)。

一個(gè) Docker Registry 中可以包含多個(gè) 倉(cāng)庫(kù)（ Repository ）；每個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以包含多個(gè) 標(biāo)簽（ Tag ）；每個(gè)標(biāo)簽對(duì)應(yīng)一個(gè)鏡像。

通常，一個(gè)倉(cāng)庫(kù)會(huì)包含同一個(gè)軟件不同版本的鏡像，而標(biāo)簽就常用于對(duì)應(yīng)該軟件的各個(gè)版本。

我們可以通過 <倉(cāng)庫(kù)名>:<標(biāo)簽> 的格式來指定具體是這個(gè)軟件哪個(gè)版本的鏡像。如果不給出標(biāo)簽，將以 latest 作為默認(rèn)標(biāo)簽。以 Ubuntu 鏡像 為例， ubuntu 是倉(cāng)庫(kù)的名字，其內(nèi)包含有不同的版本標(biāo)簽，如， 16.04 , 18.04 。我們可以通過 ubuntu:16.04 ，或者 ubuntu:18.04來具體指定所需哪個(gè)版本的鏡像。如果忽略了標(biāo)簽，比如 ubuntu ，那將視為ubuntu:latest 。

Docker 分為 CE 和 EE 兩大版本。CE 即社區(qū)版（免費(fèi)，支持周期 7 個(gè)月），EE即企業(yè)版，強(qiáng)調(diào)安全，付費(fèi)使用，支持周期 24 個(gè)月。這里就演示在ubuntu下進(jìn)行Docker的安裝了。

第一步：卸載舊版本。舊版本的 Docker 稱為 docker 或者 docker-engine ，使用以下命令卸載舊版
本：

sudo apt-get remove docker 
docker-engine 
docker.io

第二步：使用 APT 安裝。由于 apt 源使用 HTTPS 以確保軟件下載過程中不被篡改。因此，我們首先需要
添加使用 HTTPS 傳輸?shù)能浖约?CA 證書。

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install 
apt-transport-https 
ca-certificates 
curl 
software-properties-common

第三步：?jiǎn)?dòng) Docker CE:

$ sudo systemctl enable docker
$ sudo systemctl start docker

第四步：檢測(cè)是否安裝成功，這個(gè)時(shí)候需要運(yùn)行一個(gè)鏡像容器，看能否成功：

$docker run hello-world

如果你也看到類似的頁(yè)面信息，那么恭喜你安裝成功。接下來可以為其進(jìn)行用戶分組操作。

默認(rèn)情況下， docker 命令會(huì)使用 Unix socket 與 Docker 引擎通訊。而只有root 用戶和 docker 組的用戶才可以訪問 Docker 引擎的 Unix socket。出于安全考慮，一般 Linux 系統(tǒng)上不會(huì)直接使用 root 用戶。因此，更好地做法是將
需要使用 docker 的用戶加入 docker 用戶組。
建立 docker 組：

$ sudo groupadd docker

將當(dāng)前用戶加入 docker 組：

$ sudo usermod -aG docker $USER

接下來可以愉快地進(jìn)行Docker的學(xué)習(xí)了。