Docker原理(一.运行和设计)

docker作为目前成熟的虚拟化技术,这里分两部分写写。第一部分先介绍docker本身的设计和运行机制;第二部分会介绍docker下面所依赖的Linux底层原理。

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docker实现了什么?

抽象来说,docker实现了虚拟化技术。我们通俗来说,就是我们在单台服务器可以配置运行不同环境了(包括系统,各种环境等等),如果我们配置过各种环境,并且被环境折磨过,那真是非常痛苦的一件事情了。

我们如何配置一种环境?

环境 = 电脑 + 系统(linux或者windows对应版本)+ 对应软件, 服务
docker也类似 电脑(服务器)肯定有了,需要系统安装包和对应软件

Image镜像 = 系统安装包 + 软件包
当然,Image镜像可以更加需要任意编辑自己合适的
我们肯定回想,那Image镜像在哪放着,怎么获取? 和我们下载系统,软件包一样,docker官方维护着一个存放下载地方,称作Docker Hub。类似于各种开源镜像下载网站一样,我们也可以维护自己的私有下载地址。就是上图中的Registry

涉及到下载,那么必然会有对应的缓存,压缩等等策略
docker里面是怎么做的呢?

  • 缓存,那是肯定的,一旦下载到本地,那么会将已经下载的缓存方便下次使用
  • 镜像分层 类似于堆积木一样 不同镜像但是大部分都是共用的,所以镜像会拆成一层一层,只保存需要的那部分即可,极大减少下载上传

好了,以上等于我们安装配置好了环境,之后我们需要让这个环境运行起来,运行起来的这个环境,docker里面称作Container容器

镜像(Image)和容器(Container)的关系,就像是面向对象程序设计中的类和实例一样,镜像是静态的定义,容器是镜像运行时的实体

到这里,我们基本已经可以有一个随意配置的可运行环境,那么我们想想还需要什么功能?

如何管理多个容器,管理镜像,接收命令?

所以我们需要一个管理者,就是docker引擎


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  • 管理多个Container容器的创建、启动、停止、删除、暂停等
  • 管理镜像的拉去,推送,缓存等等

这里docker引擎如何接收我们的命令执行呢? 答案是C/S结构,docker引擎是服务端,接收命令行或者GUI的命令。既然是C/S结构,那么docker有一整套 RESTful API,用于协议通信。
比如接收

docker build
docker run
docker pull
docker push

其实到这里,我们已经搞明白了docker的运行机制。

其实还有个小问题,那就是数据的持久化。单机我们放在挂在的硬盘上,Container容器是怎么处理的? 那就是Volume 数据卷简单来说将宿主机的目录映射到容器中的目录,应用程序在容器中的目录读写数据会同步到宿主机上,这样容器产生的数据就可以持久化了,比如我们的数据库容器,就可以把数据存储到我们宿主机上的真实磁盘中

当然,我们没有探究这块docker具体在底层是如何实现的,只是解释明白了docker现在的运行机制以及架构。下节我们说明具体在Linux底层是如何支持实现Docker这种虚拟化技术

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