Docker 是利用 Go 开发的一种虚拟容器技术，属于轻量级的虚拟化。

Docker 本身不是容器，而是创建容器的工具，是应用容器的引擎。

这句 slogan “Build, ship and run.” 就很能说明 Docker 的思想：如同它的 logo 一样，Docker 是一条大鲸鱼，承载的一个个的集装箱就是各个不同的容器，容器之间相互隔离。
跟虚拟机一样，Docker 的核心思想也是“隔离”。Docker 通过隔离机制，既可以保障每个集装箱里的东西互不相干，也能将服务器资源压榨到最大程度。

由于 Docker 将包括运行环境在内的应用上下文一起打包，它的出现大大减少了开发过程中因为开发、测试环境和生产环境之间的切换导致的程序不兼容问题，简化与加快了产品发布流程。

Docker 的核心概念包括：

镜像 Image
容器 Container
仓库 Repository

先说说镜像。

镜像

镜像 Image 是一种轻量级、可执行的独立软件包，提供了容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件。

包含一切为运行时准备的配置参数、环境变量等
不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变
基于基础镜像（没有父镜像）可制作各种具体的应用镜像

获得镜像的方式：

通过 Dockerfile 制作
通过传输拷贝方式获得
从远程仓库下载

Image 属于联合文件系统，是一种分层、轻量级且高性能的文件系统，是 Docker image 的基础。

支持对文件系统的修改作为一次提交来逐层叠加
可将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下

从 Registry 拉取镜像的时候，是一层一层并行下载的。好处是能实现共享资源。

比如有多个镜像都从相同 base 镜像构建而来
宿主机只需在磁盘和内存各保存一份 base，就可以为所有容器服务

镜像加载原理

最底层是 bootfs(boot file system) 主要包含：
- bootloader：引导加载 kernel
- kernel：最终拥有对内存的使用权
image 最底层是 kernel

镜像加载成功之后，就会在容器里运行相应的程序。

远程仓库 Docker Registry

Docker Registry，Docker 注册中心，是 docker 镜像的地址，负责管理 Docker Image。

默认使用官方的 Docker Hub，其拥有大量的高质量的官方镜像。
可通过配置 /etc/docker/daemon.json 设置 docker 的镜像地址，加快镜像的下载速度：

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{
    "registry-mirrors": ["https://xxx.com"]
}

DockerFile

Docker image 的构建文件，格式及关键字如下：

FROM    # 指明当前新镜像基于哪一个基础镜像
MAINTAINER    # 镜像维护者信息
RUN    # 容器构建时需要运行的命令
EXPOSE    # 当前容器对外暴露的接口
WORKDIR    # 指定在创建容器后终端默认登陆进来的工作目录
ARG    # 用于构建镜像过程中设置环境变量
ENV    # 用于构建镜像过程中，及容器运行时设置环境变量
ADD    # 将宿主机目录下的文件复制至镜像。该命令会自动处理 URL 和解压 tar 包
COPY    # 类似于 ADD，复制文件和路径到镜像中。从构建上下文目录中源路径的文件/目录复制到新的一层的镜像内的目标路径位置
VOLUME    # 容器数据卷
CMD    # 指定一个容器启动时要执行的命令。可有多个 CMD 命令，但只有最后一个生效，且会被 docker run 之后的参数替换
ENTRYPOINT    # 和 CMD 一样，指定容器启动程序和参数
ONBUILD    # 构建一个被继承的 DockerFile 时，运行该命令，父镜像在被子继承后父镜像的 ONBUILD 被触发

Dockerfile 的每一行对应的就是 image 的一层文件系统；从 Dockerfile 上往下，分别往 bootfs 层叠加成最终的 image。

容器

容器存放了如应用程序代码、依赖库以及其依赖关系等内容。

容器提供了三种隔离类型：

工作区隔离（流程、网络）
资源隔离（CPU、内存）
文件系统隔离（联合文件系统 UnionFS）

容器状态分三种：运行（Running）、暂停（Pause）和停止（Stop）。

容器使用 Linux 系统中存在的结构（cgroups, namespaces, …），并在其之上构建一个抽象。
使用容器不仅可以分发应用程序的二进制代码，还可以以实用的方式交付运行应用程序所需的整个环境。

容器与虚拟机的区别：

特性	虚拟机	容器
隔离级别	操作系统级	进程级（内核级）
隔离策略	Hypervisor(VMM)	CGroups
系统资源	5~15%	0~5%
启动时间	分钟级	秒级
镜像存储	GB - TB	KB - MB
集群规模	上百	上万
高可用策略	备份、容灾、迁移	弹性、负载、动态

上图：

可知 VM 虚拟出的是完整的操作系统（包括内核），而容器直接运行在宿主机内核上，没有自己的内核和虚拟硬件。
VM 提供的是不同操作系统之间数据和环境的隔离；而容器提供的是不同应用及其运行环境的隔离。
所以容器更加小巧轻便，更高效地利用物理机的资源，消耗资源更少，启动速度更快，能实现快速的运维部署、升级、扩/缩容。

在 Docker 中，所有容器通过 Docker Engine 支撑服务。

容器数据卷 Volume

上面提到，镜像包含的是资源、配置和运行时，并不包括任何动态数据。镜像内应用和环境如果需要完成数据持久化，需要通过挂载数据卷的方式。

匿名挂载：通过 -v 指定容器内部需要挂载的路径

docker run -d -P --name nginx1 -v /home/raymond/test:/etc/nginx nginx

具名挂载：常用的方式，通过 -v 卷名:宿主机路径:容器内路径 指定容器某个路径需要具名挂载到宿主机某一个卷上面

docker run -d -P --name nginx2 -v nginx2:/home/raymond/test:/etc/nginx nginx

当然也可以通过 Dockerfile 的 VOLUME 关键字挂载数据卷。

如果没有指定宿主机路径，Docker 会自动在 /var/lib/docker/volume/ 下生成目录作为宿主机路径。

要注意的是，如果有多个容器挂载了同一个宿主机目录，当其中一个容器删除了挂载目录的一个文件后，另外一个容器还是可以看到该文件。
这是因为容器挂载目录的文件是互相同步复制备份的，而不是共享某个目录，多个容器查看同一个备份。

指令

最全的指令可到官方学习文档查询，这里简单提几个常用的指令。

基础指令

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$ docker version  # 查看 Docker client 和 server 版本
$ docker info  # 显示 Docker client 和 server 信息
$ docker COMMAND --help  # 帮助指令

$ docker ps  # 查看运行中的容器
$ docker top CONTAINER_ID  # 查看容器 top 信息
$ docker inspect CONTAINER_ID  # 查看容器元数据信息
$ docker attach CONTAINER_ID  # 进入容器
$ docker stats  # 查看所有容器状态

1 2	$ docker cp SRC_PATH CONTAINER_ID:DEST_PATH # 将主机文件复制到容器 $ docker cp CONTAINER_ID:SRC_PATH DEST_PATH # 将容器文件复制到主机

镜像指令

$ docker images [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]]  # 列出本地 Docker 中所有可用镜像。
$ docker search REPOSITORY  # 搜索镜像
$ docker pull REPOSITORY  # 从 registry 下载 latest 镜像
$ docker pull REPOSITORY:[TAG]  # 从 registry 下载指定版本（TAG）镜像
$ docker rmi [-f] REPOSITORY[:TAG]  # 删除镜像
$ docker rmi [-f] IMAGE_ID  # 删除镜像
$ docker rmi [-f] IMAGE_ID IMAGE_ID IMAGE_ID... # 删除多个镜像
$ docker rmi [-f] $(docker images -aq)  # 批量删除镜像

1	$ docker image # 单个镜像父指令。

比如要构建某个镜像：

1	$ docker image build [OPTIONS] PATH \| URL \| -

常见 OPTION：

--cache-from：指定构建镜像文件的 cache
--no-cache：构建镜像文件时禁止使用 cache

容器指令

$ docker run [OPTIONS] REPOSITORY [COMMAND] [ARG...]  # 运行容器
$ docker ps [OPTIONS]  # 查询容器列表
$ docker rm [OPTIONS] CONTAINER_ID [CONTAINER_ID]  # 删除容器
$ docker start CONTAINER_ID  # 启动容器
$ docker restart CONTAINER_ID  # 重启容器
$ docker stop CONTAINER_ID  # 停止正在运行的容器，容器进入 exited 状态
$ docker kill CONTAINER_ID  # 强制停止指定容器
$ docker commit [OPTIONS] CONTAINER_ID [REPOSITORY[:TAG]]  # 通过提交容器来创建镜像

退出容器：

exit（容器进入 exited 状态）
CTRL+P+Q（退出容器交互模式，但容器还是 up 的状态）

挂载指令

1 2	$ docker volume ls # 查看挂载列表 $ docker volume inspect [VOLUME] # 查看某个 volume 的挂载信息

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Docker 概述

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