資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：分層存儲因為鏡像包含操作系統(tǒng)完整的文件系統(tǒng)，其體積往往是龐大的，因此在設計時，就充分利用的技術，將其設計為分層存儲的架構。分層存儲的特征還使得鏡像的復用定制變的更為容易。
什么是Docker
Docker 是一個開源的應用容器引擎，基于 Go 語言 并遵從Apache2.0協(xié)議開源。Docker 可以讓開發(fā)者打包他們的應用以及依賴包到一個輕量級、可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的 Linux 機器上，也可以實現(xiàn)虛擬化。容器是完全使用沙箱機制，相互之間不會有任何接口（類似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能開銷極低.
Docker與傳統(tǒng)的虛擬機相比有哪些優(yōu)勢呢？
首先來看傳統(tǒng)虛擬機與Docker的對比圖：
可以看出傳統(tǒng)虛擬機技術是虛擬出一套硬件后，在其上運行一個完整操作系統(tǒng)，在該系統(tǒng)上再運行所需應用進程；
而容器內的應用進程直接運行于宿主的內核，容器內沒有自己的內核，而且也沒有進行硬件虛擬。因此容器要比傳統(tǒng)虛擬機更為輕便
為什么需要Docker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
對于系統(tǒng)資源的利用更加的高效：由于容器不需要進行硬件虛擬以及運行完整操作系統(tǒng)等額外開銷，Docker 對系統(tǒng)資源的利用率更高
啟動時間更快：傳統(tǒng)的虛擬機技術啟動應用服務往往需要數(shù)分鐘，而 Docker 容器應用，由于直接運行于宿主內核，無需啟動完整的操作系統(tǒng)，因此可以做到秒級、甚至毫秒級的啟動時間。大大的節(jié)約了開發(fā)、測試、部署的時間。
一致的運行環(huán)境：由于開發(fā)環(huán)境、測試環(huán)境、生產環(huán)境不一致，導致有些 bug 并未在開發(fā)過程中被發(fā)現(xiàn)。而 Docker 的鏡像提供了除內核外完整的運行時環(huán)境，確保了應用運行環(huán)境一致性，從而不會再出現(xiàn) 「這段代碼在我機器上沒問題啊」 這類問題。
持續(xù)交付和部署：對開發(fā)和運維（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行。使用 Docker 可以通過定制應用鏡像來實現(xiàn)持續(xù)集成、持續(xù)交付、部署。開發(fā)人員可以通過 Dockerfile 來進行鏡像構建，并結合 持續(xù)集成(Continuous Integration) 系統(tǒng)進行集成測試，而運維人員則可以直接在生產環(huán)境中快速部署該鏡像，甚至結合持續(xù)部署(Continuous Delivery/Deployment) 系統(tǒng)進行自動部署。
更輕松的遷移：由于 Docker 確保了執(zhí)行環(huán)境的一致性，使得應用的遷移更加容易。更輕松的維護和擴展：Docker 使用的分層存儲以及鏡像的技術，使得應用重復部分的復用更為容易，也使得應用的維護更新更加簡單，基于基礎鏡像進一步擴展鏡像也變得非常簡單。
那么接下來針對Docker的三個基本概念進行了解。
Docker的基本概念Docker 包括三個基本概念:
鏡像（ Image ）
容器（ Container ）
倉庫（ Repository ）
理解了這三個概念，就理解了 Docker 的整個生命周期。
鏡像Docker鏡像是一個特殊的文件系統(tǒng)，除了提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些為運行時準備的一些配置參數(shù)（如匿名卷、環(huán)境變量、用戶等）。鏡像不包含任何動態(tài)數(shù)據(jù)，其內容在構建之后也不會被改變。
分層存儲因為鏡像包含操作系統(tǒng)完整的 root 文件系統(tǒng)，其體積往往是龐大的，因此在
Docker 設計時，就充分利用 Union FS 的技術，將其設計為分層存儲的架構。所以
嚴格來說，鏡像并非是像一個 ISO 那樣的打包文件，鏡像只是一個虛擬的概念，其
實際體現(xiàn)并非由一個文件組成，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。
分層存儲的特征還使得鏡像的復用、定制變的更為容易。甚至可以用之前構建好的
鏡像作為基礎層，然后進一步添加新的層，以定制自己所需的內容，構建新的鏡
像。
鏡像（ Image ）和容器（ Container ）的關系，就像是面向對象程序設計中的類 和 實例 一樣，鏡像是靜態(tài)的定義，容器是鏡像運行時的實體。容器可以被創(chuàng)建、啟動、停止、刪除、暫停等。
容器的實質是進程，但與直接在宿主執(zhí)行的進程不同，容器進程運行于屬于自己的獨立的 命名空間。因此容器可以擁有自己的 root 文件系統(tǒng)、自己的網絡配置、自己的進程空間，甚至自己的用戶 ID 空間。
Docker Registry鏡像構建完成后，可以很容易的在當前宿主機上運行，但是，如果需要在其它服務器上使用這個鏡像，我們就需要一個集中的存儲、分發(fā)鏡像的服務，DockerRegistry 就是這樣的服務。
一個 Docker Registry 中可以包含多個 倉庫（ Repository ）；每個倉庫可以包含多個 標簽（ Tag ）；每個標簽對應一個鏡像。
通常，一個倉庫會包含同一個軟件不同版本的鏡像，而標簽就常用于對應該軟件的各個版本。
我們可以通過 <倉庫名>:<標簽> 的格式來指定具體是這個軟件哪個版本的鏡像。如果不給出標簽，將以 latest 作為默認標簽。以 Ubuntu 鏡像 為例， ubuntu 是倉庫的名字，其內包含有不同的版本標簽，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版本的鏡像。如果忽略了標簽，比如 ubuntu ，那將視為ubuntu:latest 。
Docker的安裝Docker 分為 CE 和 EE 兩大版本。CE 即社區(qū)版（免費，支持周期 7 個月），EE即企業(yè)版，強調安全，付費使用，支持周期 24 個月。這里就演示在ubuntu下進行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：啟動 Docker CE:
$ sudo systemctl enable docker $ sudo systemctl start docker
第四步：檢測是否安裝成功，這個時候需要運行一個鏡像容器，看能否成功：
$docker run hello-world
如果你也看到類似的頁面信息，那么恭喜你安裝成功。接下來可以為其進行用戶分組操作。
默認情況下， docker 命令會使用 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
將當前用戶加入 docker 組：
$ sudo usermod -aG docker $USER
接下來可以愉快地進行Docker的學習了。
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