Docker，是一款现在最流行的 软件容器平台，提供了软件运行时所依赖的环境

物理机

• 硬件环境，真实的 计算机实体，包含了例如物理内存，硬盘等等硬件

虚拟机

• 在物理机上 模拟出一套硬件环境和操作系统，应用软件可以运行于其中，并且毫无感知，是一套隔离的完整环境。本质上，它只是物理机上的一份 运行文件

为什么需要虚拟机？

• 环境配置与迁移

  • 在软件开发和运行中，环境依赖一直是一个很头疼的难题，比如你想运行 node 应用，那至少环境得安装 node 吧，而且不同版本，不同系统都会影响运行。解决的办法，就是我们的包装包中直接包含运行环境的安装，让同一份环境可以快速复制到任意一台物理机上。

• 资源利用率与隔离

  • 通过硬件模拟，并包含一套完整的操作系统，应用可以独立运行在虚拟机中，与外界隔离。并且可以在同一台物理机上，开启多个不同的虚拟机启动服务，即一台服务器，提供多套服务，且资源完全相互隔离，互不影响。不仅能更好提高资源利用率率，降低成本，而且也有利于服务的稳定性。

传统虚拟机的缺点

• 资源占用大
  • 由于虚拟机是模拟出一套 完整系统，包含众多系统级别的文件和库，运行也需要占用一部分资源，单单启动一个空的虚拟机，可能就要占用 100+MB 的内存了。
• 启动缓慢
  • 同样是由于完整系统，在启动过程中就需要运行各种系统应用和步骤，也就是跟我们平时启动电脑一样的耗时。
• 冗余步骤多
  • 系统有许多内置的系统操作，例如用户登录，系统检查等等，有些场景其实我们要的只是一个隔离的环境，其实也就是说，虚拟机对部分需求痛点来说，其实是有点过重的。

Linux 容器

• Linux 中的一项虚拟化技术，称为 Linux 容器技术(LXC)。
• 它在 进程层面 模拟出一套隔离的环境配置，但并没有模拟硬件和完整的操作系统。因此它完全规避了传统虚拟机的缺点，在启动速度，资源利用上远远优于虚拟机。

Docker

• Docker 就是基于 Linux 容器的一种上层封装，提供了更为简单易用的 API 用于操作 Docker，属于一种 容器解决方案。

• 基本概念: 在 Docker 中，有三个核心的概念:

  • 镜像 (Image)

    • 从原理上说，镜像属于一种 root 文件系统，包含了一些系统文件和环境配置等，可以将其理解成一套 最小操作系统。为了让镜像轻量化和可移植，Docker 采用了 Union FS 的分层存储模式。将文件系统分成一层一层的结构，逐步从底层往上层构建，每层文件都可以进行继承和定制。这里从前端的角度来理解: 镜像就类似于代码中的 class，可以通过继承与上层封装进行复用。
    • 从外层系统看来，一个镜像就是一个 Image 二进制文件，可以任意迁移，删除，添加。

  • 容器 (Container)

    • 镜像是一份静态文件系统，无法进行运行时操作，就如 class，如果我们不进行实例化时，便无法进行操作和使用。因此 容器可以理解成镜像的实例，即 new 镜像()，这样我们便可以创建、修改、操作容器；一旦创建后，就可以简单理解成一个轻量级的操作系统，可以在内部进行各种操作，例如运行 node 应用，拉取 git 等。
    • 基于镜像的分层结构，容器是 以镜像为基础底层，在上面封装了一层 容器的存储层。
      • 存储空间的生命周期与容器一致。
      • 该层存储层会随着容器的销毁而销毁。
      • 尽量避免往容器层写入数据。
    • 容器中的数据的持久化管理主要由两种方式。
      • 数据卷 (Volume): 一种可以在多个容器间共享的特殊目录，其处于容器外层，并不会随着容器销毁而删除。
      • 挂载主机目录: 直接将一个主机目录挂载到容器中进行写入。

  • 仓库 (Repository)

    • 为了便于镜像的使用，Docker 提供了类似于 git 的仓库机制，在仓库中包含着各种各样版本的镜像。官方服务是 Docker Hub。
    • 可以快速地从仓库中拉取各种类型的镜像，也可以基于某些镜像进行自定义，甚至发布到仓库供社区使用。