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Container技術(shù)：

傳統(tǒng)的虛擬化技術(shù)：
通過(guò)對(duì)硬件層模擬，從而實(shí)現(xiàn)了能夠在一套硬件上面運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)硬件虛擬化，使得操作系統(tǒng)認(rèn)為在它之下就是硬件層

但是實(shí)際情況是這樣的：虛擬機(jī)中的OS對(duì)硬件發(fā)出的請(qǐng)求都交給了虛擬的硬件，OS認(rèn)為指令已經(jīng)下達(dá)了，只要等待硬件返回信息即可，其實(shí)OS下面的那層“硬件”是要將指令發(fā)送給真正的硬件層來(lái)執(zhí)行的

系統(tǒng)級(jí)別的虛擬化技術(shù)：
不同于傳統(tǒng)的硬件虛擬化，它不需要模擬硬件層
多個(gè)虛擬機(jī)之間共享Host OS的Kernel內(nèi)核，所以這些虛擬機(jī)是不可以像傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)那種裝各種各樣的OS，但是它同樣可以讓跑在里面的應(yīng)用認(rèn)為它就是處在一個(gè)獨(dú)立的OS之中，每個(gè)虛擬機(jī)就像一個(gè)容器，里面可以裝各種各樣的應(yīng)用，而不同容器中的應(yīng)用總是認(rèn)為他們是在一個(gè)獨(dú)立在OS環(huán)境下的，所以又稱為Container技術(shù)

兩種虛擬化技術(shù)各有優(yōu)劣，對(duì)比如下圖：

下面是一張Container技術(shù)的結(jié)構(gòu)圖：

從圖中可以看出，綠藍(lán)紅三種顏色的層組合起來(lái)就是一臺(tái)Host主機(jī)，在Kernel層之上通過(guò)Container技術(shù)的三個(gè)要點(diǎn)：隔離（namespace），限制（cgroup），記錄（chroot）
來(lái)虛擬出一個(gè)個(gè)容器，并管理他們

隔離：
通過(guò)namespace機(jī)制來(lái)避免一些系統(tǒng)級(jí)的沖突。
因?yàn)槊總€(gè)容器都可以當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立的OS，那么他們就擁有自己的pid進(jìn)程號(hào)等信息，如果這些東西和Host中的相沖突怎么辦？畢竟容器不是自己在虛擬化的環(huán)境中獨(dú)立安裝一個(gè)OS，而是依賴于Host的OS
這時(shí)候就可以通過(guò)namespace來(lái)避免這些沖突，每個(gè)容器擁有自己的namespace來(lái)管理各自的系統(tǒng)信息

限制：
在Host看來(lái)，每個(gè)Container都只是一個(gè)普通的進(jìn)程（當(dāng)時(shí)在Container中的應(yīng)用看來(lái)，這些Container都是一個(gè)OS），那么怎么來(lái)限制這些進(jìn)程的CPU使用，時(shí)間片等資源呢？
cgroup是linux內(nèi)核提供的限制，記錄和隔離進(jìn)程組所用的資源

記錄：
上面說(shuō)過(guò)，每個(gè)Container都可以當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立的OS，既然它是一個(gè)OS那么肯定有自己的文件系統(tǒng)，那么問(wèn)題又來(lái)了，每個(gè)Container都有自己的FS，Host也有自己的FS，這么多獨(dú)立的FS要怎么管理？
chroot隔離根文件系統(tǒng)，怎么個(gè)說(shuō)法呢？例如Host的根目錄下有a，b目錄，并且分別被兩個(gè)Container當(dāng)做其根目錄。在Host角度來(lái)看，ab只是根目錄下的兩個(gè)普通文件夾而已，而對(duì)于Container a來(lái)說(shuō)/a就是其根目錄；對(duì)于Container b來(lái)說(shuō)/b就是其根目錄

Docker：

什么是Docker？
Docker是一種Container技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，上面說(shuō)到的Container技術(shù)也同樣可以用來(lái)描述Docker

想一想，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)一個(gè)應(yīng)用的時(shí)候
我們?cè)谧约旱腜C上完成了開(kāi)發(fā)工作，并將項(xiàng)目交給測(cè)試人員進(jìn)行測(cè)試，但是萬(wàn)一測(cè)試的PC上的環(huán)境和開(kāi)發(fā)的環(huán)境不一樣，可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，同理應(yīng)用發(fā)布到服務(wù)器上也是一樣的
應(yīng)用每到一臺(tái)新的PC中時(shí)就要求該P(yáng)C要裝上它需要的所有東西，還要注意版本是不是一致的

而Docker可以幫我們解決這些問(wèn)題

Docker可以創(chuàng)建一個(gè)個(gè)Container，前面說(shuō)過(guò)，每個(gè)Container都可以當(dāng)做一個(gè)獨(dú)立的OS，那么我們就可以在這個(gè)Container之中進(jìn)行應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)完成之后，我們可以將這個(gè)Container打包成一個(gè)Image（Image和Container的管理可以理解成：類和實(shí)例），可以將其看做是一個(gè)集裝箱，里面裝著應(yīng)用和應(yīng)用的各種環(huán)境
在測(cè)試的PC上，通過(guò)Docker將這個(gè)集裝箱（Image）拿過(guò)來(lái)通過(guò)其創(chuàng)建一個(gè)Container就可以直接進(jìn)行使用和測(cè)試，這個(gè)Container和開(kāi)發(fā)時(shí)使用的Container的環(huán)境是一致的（通過(guò)一個(gè)類實(shí)例化出來(lái)的各個(gè)對(duì)象）

Docker翻譯為搬運(yùn)工，它所做的事情也是搬運(yùn)工一樣的

我們可以將應(yīng)用的各個(gè)組件，環(huán)境等都裝進(jìn)一個(gè)集裝箱中，通過(guò)Docker運(yùn)送到各個(gè)“碼頭上”

總結(jié)出一個(gè)Docker的最最簡(jiǎn)單的介紹：方便打包發(fā)布應(yīng)用到容器中

我們來(lái)看看Docker的層次圖：

最底層的lxc，aufs都收kernel內(nèi)核中運(yùn)行的

lxc：Linux Container，是Linux上的一種實(shí)現(xiàn)Container虛擬化的技術(shù)，早期的Docker就基于lxc實(shí)現(xiàn)的，最新的版本中已經(jīng)用libcontainer代替了
aufs：Advanced multi layer Unification FileSystem，翻譯成中文就是高級(jí)的，分層的，聯(lián)合的文件系統(tǒng)，它最總要的內(nèi)容就是可以將兩個(gè)目錄合并在一起，并可以設(shè)置操作權(quán)限（read-only/read-write）。Docker使用aufs來(lái)實(shí)現(xiàn)分層的文件管理

倒數(shù)第二層的Debian和BusyBox都是在Kernel之上的Image，Image就是一個(gè)鏡像，可以通過(guò)這個(gè)鏡像來(lái)創(chuàng)建多個(gè)Container，Image在aufs中是只讀的

中間層就是通過(guò)Image創(chuàng)建出來(lái)的Container，Container在aufs中是可讀可寫的，通過(guò)一個(gè)只讀的Image創(chuàng)建出一個(gè)Container，可以對(duì)這個(gè)Container進(jìn)行修改（如上圖中添加了一個(gè)emacs），然后在打包成一個(gè)不可讀的Image，而這個(gè)Image又可以創(chuàng)建出基于它的Container

通過(guò)上面的描述不難得出一個(gè)結(jié)論：Docker中的Image是層層關(guān)聯(lián)的，每個(gè)Image都有一個(gè)Parent Image（只有一個(gè)除外，那就是Base Image，即最基本的鏡像，其他的Image都是在Base Image基礎(chǔ)上得到的），使用一個(gè)Image時(shí)，Docker會(huì)找到其Parent Image直到Base Image

Docker在啟動(dòng)Container的時(shí)候， aufs會(huì)將下層的文件系統(tǒng)設(shè)置成read-only，然后將Container的read-write掛載到下層的文件系統(tǒng)之上，構(gòu)成一個(gè)完整的文件系統(tǒng)

在Container中所做的修改不會(huì)影響到其所屬的Image（因?yàn)樗侵蛔x的，通過(guò)COW技術(shù)將要修改的文件復(fù)制到read-write層并改寫），如果沒(méi)有保存這個(gè)Container（將其打包成一個(gè)新的Image），那么當(dāng)這個(gè)Container生命周期結(jié)束之后，所做的修改都會(huì)消失

這種機(jī)制的好處就是，每個(gè)階段的Image都可以進(jìn)行大量的重用，在創(chuàng)建Container的時(shí)候只需要加入不同的部分即可，而不用每次都將全部所需加載一遍

Docker Hub：

類似于Github的服務(wù)，用來(lái)分發(fā)Images，里面有大量的Image提供Docker用戶下載，基于這些Image，可以快速的搭建出我們自己所需要的Image
同時(shí)我們也可以將自做的Image push到Docker Hub中提供別人下載

Docker安裝：

由于是基于Kernel內(nèi)核的，所以Docker只能跑在Linux上，而且是必須是64位的
在windows和mac系統(tǒng)上的Docker的宿主機(jī)并不是windows或者mac，而是借助一個(gè)linux虛擬機(jī)作為其宿主機(jī)

在這里使用VM創(chuàng)建的一個(gè)Ubuntu來(lái)作為宿主機(jī)，在Ubuntu中安裝很簡(jiǎn)單
步驟如下：

sudo apt-get updatesudo apt-get install linux-image-generic-lts-raring linux-headers-generic-lts-raringsudo rebootsudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 36A1D7869245C8950F966E92D8576A8BA88D21E9sudo sh -c "echo deb https://get.docker.io/ubuntu docker main\ > /etc/apt/sources.list.d/docker.list"sudo apt-get updatesudo apt-get install lxc-docker

期間可能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的原因會(huì)卡很久，完成之后輸入

docker

如果可以識(shí)別命令就是安裝成功了

另外，執(zhí)行docker命令需要root權(quán)限，所以除了使用root用戶之外，每條命令都要加上sudo
或者也可以通過(guò)將當(dāng)前的用戶加入docker用戶組（Docker提供的）就可以隨時(shí)執(zhí)行docker命令

sudo gpasswd -a ${USER} dockersudo service docker restart#如果沒(méi)有效果執(zhí)行下列命令 newgrp - docker #切換當(dāng)前會(huì)話到新 group 因?yàn)?groups 命令獲取到的是緩存的組信息，剛添加的組信息未能生效，所以 docker images 執(zhí)行時(shí)同樣有錯(cuò)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Docker解析及轻量级PaaS平台演练（一）--Docker简介与安装的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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