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Docker 简介

1. Docker 功能：

   • Docker 是一款可以将程序和环境打包并运行的工具软件。
   • 通过 Docker，可以将程序及其依赖环境打包，确保在不同操作系统上一致的运行效果。

2. 环境一致性问题：

   • 程序依赖于特定的环境，不同操作系统和配置会导致程序运行结果不同。
   • Docker 通过打包程序和环境，解决了环境依赖问题。

Docker 基础概念

1. 基础镜像（Base Image）：

   • 基础镜像是包含操作系统用户空间部分和程序语言依赖的文件系统、依赖库和配置的压缩包。
   • 例如，python:3.9 镜像包含 Python 3.9 解释器。

2. Dockerfile：

   • Dockerfile 是一个文本文件，包含一系列命令，用于构建容器镜像。
   • 例如：

     FROM python:3.9
     WORKDIR /app
     COPY requirements.txt .
     RUN yum install gcc
     RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
     COPY . /app
     CMD ["python", "app.py"]
     

3. 容器镜像（Container Image）：

   • 容器镜像是 Dockerfile 构建的结果，包含环境和应用程序的打包文件。
   • 通过 docker build 命令构建。

4. Registry：

   • Registry 是镜像仓库，用于存储和管理 Docker 镜像。
   • 通过 docker push 和 docker pull 命令与 Registry 交互。

容器与虚拟机的区别

1. 容器：

   • 容器是独立的环境和应用程序的运行实例。
   • 容器利用 Namespace 和 Cgroup 技术，看起来像独立操作系统，但实际上共享宿主机的内核。

2. 虚拟机：

   • 虚拟机包含完整的操作系统，资源占用更多，启动时间更长。
   • 容器相比虚拟机更轻量级，启动更快。

Docker 架构原理

1. Client/Server 架构：

   • Docker-cli（客户端）通过命令行与 Docker daemon（服务器）交互。
   • Docker daemon 通过 RESTful API 接收命令并执行。

2. Docker Daemon：

   • 包含 Docker Server 和 Engine 两层。
   • Docker Server 提供 HTTP 服务，Engine 层负责创建和管理容器。

Docker 相关工具

1. Docker Compose：

   • 用于管理多个容器组成的服务的部署。
   • 通过 YAML 文件定义服务，使用 docker-compose up 命令一键部署。

2. Docker Swarm：

   • 用于在多台服务器上部署和管理容器服务的集群。
   • 支持服务的迁移和扩缩容。

Docker 与 Kubernetes（k8s）

1. 关系：

   • Docker 解决单个容器的部署问题。
   • Docker Compose 解决多个容器组成的服务的部署问题。
   • Docker Swarm 解决多台服务器上的服务部署问题。
   • Kubernetes（k8s）是 Docker Swarm 的竞品，兼容 Docker 容器，实现更高级的容器编排调度。

2. Kubernetes 功能：

   • 在多台 Node 服务器上调度 Pod，进行部署和扩缩容。
   • Pod 内部可以包含多个容器，每个容器是一个服务进程。

总结

• Docker 是一个将程序和环境打包并运行的工具软件。
• Docker 容器是自带独立运行环境的特殊进程，底层使用宿主机的操作系统内核。
• Docker 通过 Dockerfile 描述依赖关系，构建镜像，存储和分发镜像，启动容器，解决环境依赖问题。
• Docker Compose、Docker Swarm 和 Kubernetes 是 Docker 的扩展工具，分别解决不同层面的服务部署和容器编排问题。