docker原理详解_docker 运行原理 csdn

一、docker简介

  docker是一个虚拟环境容器，可以将你的开发环境、代码、配置文件等一并打包到这个容器中，并发布和应用到任意平台中。docker容器和虚拟机都有虚拟隔离的特性，所以一般都会拿虚拟机和docker容器作比较。

二、docker解决了什么

  软件的安装和部署是比较麻烦的，不同的环境可能导致软件无法正常运行，例如linux系统传统常用安装软件的方式有三种：源码、rpm包、yum包。这三种方式中yum安装方式最简单了，但yum安装的版本一般比较低，可能需要升级从而导致操作繁琐甚至环境不一致等问题。docker解决了部署简单、环境不一致、资源利用率高等问题。

1. 容器化：把代码、配置文件和它所依赖的环境整合打包成，使用容器运行，解决了部署繁琐和环境不一致问题。
2. 资源利用率：容器相对于虚拟机来说效率高，容器是共享宿主机内核、cpu、内存、磁盘的，而虚拟机是独占这些资源的。效率利用率从高到底依次为：传统软件安装>容器>虚拟机
3. 安全性：相对于传统软件的安装方式安全性高，容器运行的方式是进程级别的隔离，所以运行的环境和传统软件方式相比是不受影响的，但没有虚拟机安全级别高，虚拟机是系统级别的隔离。安全级别从高到低依次为：虚拟机>容器>传统软件安装

扩展：

• 源码安装：编译麻烦，而且还需要先安装各种依赖软件
• rpm包安装：rpm包是别人编译安装好的二进制包，和windows下的exe安装文件一样。也需要先安装各种依赖软件
• yum安装：解决了依赖关系，但yum安装方式依赖yum源文件且人为无法干预，不能按需安装，安装的版本也比较低。

三、docker架构

docker使用c/s架构，即客户端/服务器架构。

• docker客户端：docker客户端只是命令行工具，使用诸如docker run之类的命令时，客户端会将这些命令通过Docker API发送到dockerd(dockerd就是docker daemon)来执行这些命令。docker客户端可以与多个docker daemon通信。
• docker守护程序(docker daemon)：dockerd 就是docker daemon，类似server。侦听Docker API请求，管理Docker对象，实际的docker run之类的命名是在docker daemon里执行的。守护程序还可以与其它守护程序通信以管理docker服务。
  

四、docker基本概念

• 镜像仓库(repository)：存放镜像的地方，仓库分为公(Docker Hub)有仓和私有仓(阿里云的私有仓或自己通过registry和harbor来搭建的)
• 镜像(image)：镜像好比一个模板，通过这个模板创建容器
• 容器(container)：镜像通过run命令运行起来后就会产生容器，每个容器都是Linux的一个进程,也可以把容器看成是一个独立的Linux系统

五、docker镜像分层机制

  几乎所有镜像都是通过一个底层镜像(base image)构建而来，这个底层镜像就是引导文件系统(bootfs)，bootfs主要包涵引导加载器(bootloader)和内核(kernel)，可以简单理解这个底层镜像就是一个简易版的linux系统。容器和镜像的最主要区别就是容器加上了一个顶层，最顶层为读写层，除顶层外其他的都是读层。每一层都包括了一个指向父层的指针。如果一个层没有这个指针，说明它处于最底层。dockerfile由多条指令构成，Dockerfile中的每一条指令都会对应于Docker镜像中的每一层/var/lib/docker/containers/<id>目录下可以找到容器顶层，<id>就是一个可读层的id。这个目录下的文件大多是运行时的数据，比如说网络，日志等等。

六、为什么docker的centos镜像很小，只有200M多一点

  因为docker镜像只有rootfs和其他镜像层，共用宿主机的bootfs，各个版本的Linux系统bootfs是一样的，不同系统rootfs不一样。容器当引导加载器(bootloader)将内核加载到内存中后，会把临时创建的bootfs这个文件系统删掉，此时系统自检后会将rootfs只读改为读写，可以理解rootfs是一个包含了一般系统上的常见目录结构，类似于/dev, /proc, /bin等等以及一些基本的文件和命令。镜像中的rootfs比较简单，所以进入容器时一些linux命令也就没有。