docker使用google公司推出的go語言開發實現，基於linux核心的cgroup, namespace以及aufs類的unionfs等技術，對程序進行封裝隔離，屬於作業系統層面的虛擬化技術。由於隔離的程序獨立於宿主和其他的隔離程序，因此也稱其為容器。
docker在容器的基礎上，進行了進一步的封裝，從檔案系統、網路互聯到程序隔離等，極大的簡化了容器的建立和維護。使得docker技術比虛擬機器技術更為輕便。
docker與傳統虛擬化方式的不同之處：傳統虛擬機器技術是虛擬出一套硬體後，在其上執行乙個完整作業系統，在該系統上再執行所需應用程序。而容器內的應用程序直接執行於宿主的核心，容器內沒有自己的核心，而且沒有進行硬體虛擬。
docker相對傳統虛擬化方式的優勢：
1) 更高效地利用系統資源：不需要硬體虛擬化、也不需要執行完整作業系統，因此docker對系統資源利用率高。相比虛擬機器技術，乙個相同配置的主機，往往可以執行更多數量的應用。
2) 更快速的啟動時間：docker容器應用，由於直接執行於宿主核心，無需啟動完整作業系統，因此可以做到秒級、甚至毫秒級啟動。
3) 一致的執行環境：由於開發環境、測試環境、生產環境不一致，導致有些bug並未在開發過程中被發現。docker映象提供了除核心外完整的執行時環境，確保了應用執行環境一致性。
4) 持續交付和部署：docker可以通過定製應用映象來實現持續整合、持續交付、部署。開發人員可通過dockerfile進行映象構建，並結合持續整合(ci)系統進行整合測試，運維人員可以直接在生產環境快速部署該映象，甚至結合持續部署(cd)系統進行自動部署。
5) 更輕鬆的遷移：由於docker確保了執行環境的一致性，使得應用的遷移更加容易。
6) 更輕鬆地維護和擴充套件：docker使用分層儲存以及映象技術，使得應用重複部分的復用更為容易，也使得應用的維護更新更加簡單，基於基礎映象進一步擴充套件映象也變得非常簡單。docker團隊也維護了大批高質量的官方映象，既可在生產環境使用，也可作為基礎進一步定製，大大的降低了應用服務的映象製作成本。
對比傳統虛擬機器技術總結：
特性容器
虛擬機器啟動
秒級分鐘級
硬碟使用
一般為mb
一般為gb
效能接近原生
弱於原生
系統支援量
單機支援上千個容器
單機一般支援幾十個
docker包括了三個基本概念：映象(image)、容器(container)、倉庫(repository)
對於linux作業系統而言，核心啟動後，會掛載root檔案系統為其提供使用者空間支援。而docker映象，就相當於乙個root檔案系統。如官方映象ubuntu:16.04，就包含了一套ubuntu16.04最小系統的root檔案系統。
(1) 分層儲存
docker設計時，充分利用unionfs技術，將其設計為分層儲存架構。嚴格意義上，映象是由一組檔案系統組成，或者說，由多層檔案系統聯合組成。
映象構建時，會一層層構建，前一層是後一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改版，後一層上的任何改變只發生在自己這一層。在構建映象時，需要額外小心，每一層盡量只包含該層需要新增的東西，任何額外的東西應該在該層構建結束前清理掉。
分層儲存的特徵使得映象的復用、定製變得更為容易。可以用之前構建好的映象作為基礎層，然後進一步新增新的層，以定製自己所需內容，構建新映象。
映象和容器的關係，就像物件導向程式設計中的類和例項一樣。映象時靜態的定義，容器是映象執行時的實體。容器可以被建立、啟動、停止、刪除、暫停等。
容器的實質是程序，但與直接在宿主執行的程序不同，容器程序執行在屬於自己的獨立的命名空間。因此容器可以擁有自己的root檔案系統、網路配置、程序空間、甚至自己的使用者id空間。容器內的程序是執行在乙個隔離的環境中，執行時好像是在獨立於宿主的作業系統一樣。這種特性使得容器封裝的應用比直接在宿主執行更加安全。
容器與映象一樣，也是分層儲存。容器執行時，是以映象為基礎層，在其上建立乙個當前容器的儲存層，該容器儲存層可理解成為容器執行時讀寫而準備的儲存層。
容器儲存層的生存週期和容器一樣，容器消亡時，容器儲存層也隨之消亡。因此任何儲存於容器儲存層的資訊都會隨容器刪除而丟失。
按照docker最佳實踐要求，容器不應該向其儲存層寫入任何資料，容器儲存層要保持無狀態化。所有的檔案寫入操作，都應該使用資料卷(volume)，或者繫結宿主目錄，在這些位置的讀寫會跳過容器儲存層，直接對宿主發生讀寫，其效能和穩定性更高。
資料卷的生存週期獨立於容器，容器消亡，資料卷不會消亡。因此使用資料卷後，容器刪除或者重新執行之後，資料不會丟失。
docker registry是乙個集中儲存、分發映象的服務。乙個docker registry可以包含多個倉庫(repository)，每個倉庫可以包含多個標籤(tag)，每個標籤對應乙個映象。
通常，乙個倉庫會包含同乙個軟體不同版本的映象，而標籤就常用於對應該軟體的各個版本。可以通過《倉庫名》:《標籤》的格式來指定具體是這個軟體哪個版本的映象。如果忽略了標籤，則預設標籤為latest。
倉庫名經常以兩段式形式出現，比如jwilder/nging-proxy，前者往往意味著docker registry多使用者環境下的使用者名稱，後者則往往對應軟體名，但這並非絕對。
(1) docker registry公開服務
最常用的公開服務是官方的docker hub，這也是預設的registry，並擁有大量高質量的官方映象。
國內的一些雲服務商提供了針對 docker hub的映象服務，這些映象服務也被稱為加速器，如阿里雲加速器、daocloud加速器等。
如何配置國內加速器：
a. 對於systemd系統，如ubuntu16.04+、debian8+、centos7，將/etc/docker/daemon.json中的改為，然後執行sudo systemctl daemon-reload; sudo systemctl restart docker重啟docker
(2) 私有docker registry
除了使用公開服務外，使用者也可在本地搭建私有的docker registry。
開源的docker registry映象只提供了docker registry api的服務端實現，足以支援docker命令，但不包含圖形介面，以及映象維護、使用者管理、訪問控制等高階功能。
docker的安裝可以參考支援64位的mac os, linux, win10等作業系統。
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