什么是 Docker?

Docker 是一种开源项目,用于将应用程序自动部署为可在云或本地运行的便携式独立容器。 Docker 也是一家公司,它与云、Linux 和 Windows 供应商(包括 Microsoft)协作,致力于推广和发展这项技术。

Docker 容器可以在任意位置运行:在客户数据中心本地、在外部服务提供商或在 Azure 云中。

图 2-2 Docker 在混合云的所有层部署容器

Docker 映像容器可以在 Linux 和 Windows 上本机运行。 但是,Windows 映像仅能在 Windows 主机上运行,Linux 映像可以在 Linux 主机和 Windows 主机上运行(到目前为止,使用 Hyper-V Linux VM),其中主机是指服务器或 VM。

开发人员可以在 Windows、Linux 或 macOS 上使用开发环境。 在开发计算机上,开发人员运行部署了 Docker 映像(包括应用及其依赖项)的 Docker 主机。 在 Linux 或 Mac 上进行开发的开发人员使用基于 Linux 的 Docker 主机,并且他们可以仅为 Linux 容器创建映像。 (在 Mac 上进行开发的开发人员可以从 macOS 中编辑代码或运行 Docker CLI,但截至撰写本文时,容器不在 macOS 上直接运行。)在 Windows 上进行开发的开发人员可以为 Linux 或 Windows 容器创建映像。

为了在开发环境中承载容器,并提供其他开发人员工具,Docker 为 Windows 或 macOS 提供了 Docker 社区版 (CE) 这些产品安装了承载容器所需的 VM(Docker 主机)。 Docker 还提供 Docker 企业版 (EE),该版本专为企业开发而设计,供生成、交付和在生产中运行大型业务关键型应用程序的 IT 团队使用。

若要运行 Windows 容器,有两种类型的运行时可供使用:

  • Windows Server 容器通过进程和命名空间隔离技术提供应用程序隔离。 Windows Server 容器与容器主机和主机上运行的所有容器共享内核。
  • Hyper-V 容器通过在高度优化的虚拟机中运行各容器来扩展 Windows Server 容器提供的隔离。 在此配置中,容器主机的内核不与 Hyper-V 容器共享,以提供更好的隔离。

这些容器的映像的创建和运行方式均相同。 区别在于,在运行 Hyper-V 容器的映像中创建容器的方式需要使用其他参数。 有关详细信息,请参阅 Hyper-V 容器

比较 Docker 容器和虚拟机

图 2-3 显示了 VM 和 Docker 容器之间的比较。

虚拟机 Docker 容器
对于 VM,在主机服务器中有三个基本层,从底部向上依次为:基础结构、主机操作系统和虚拟机监控程序,在所有这些层的顶部,每个 VM 都有其自己的 OS 和所有必需的库。 对于 Docker,主机服务器仅有基础结构和 OS,在其顶部是容器引擎,它将容器隔离,但共享基础 OS 服务。
虚拟机包括应用程序、必需的库或二进制文件以及完整的来宾操作系统。 与比容器化相比,完全虚拟化需要更多资源。 容器包括应用程序及其所有依赖项。 但是,它们与其他容器共享 OS 内核,在主机操作系统上的用户空间中作为独立进程运行。 (Hyper-V 容器例外,其中的每个容器都在各容器特定虚拟机内部运行。)

图 2-3 比较传统虚拟机与 Docker 容器

由于容器所需的资源要少得多(例如,它们不需要一个完整的 OS),所以它们易于部署且可快速启动。 这使你能够具有更高的密度,也就是说,这允许你在同一硬件单元上运行更多服务,从而降低了成本。

在同一内核上运行的副作用是,你获得的隔离比 VM 要少。

映像的主要目标是使环境(依赖项)在不同的部署中保持不变。 也就是说,可以在计算机上调试它,然后将其部署到保证具有相同环境的另一台计算机上。

借助容器映像,可打包应用或服务并采用可靠且可重现的方式对其进行部署。 可以说 Docker 不只是一种技术,还是一种原理和过程。

在使用 Docker 时,你不会听到开发人员说:“为什么它能在我的计算机上使用却不能用在生产中?” 他们只需说“它在 Docker 上运行”,因为打包的 Docker 应用程序可在任何支持的 Docker 环境上执行,而且它在所有部署目标(例如,开发、QA、暂存和生产)上都按预期运行。

一个简单的类比

也许一个简单的类比有助于掌握 Docker 的核心概念。

让我们回到 20 世纪 50 年代。 那时,还没有处理器这个词,而复印机无处不在(某种程度上)。

假设你负责按要求快速发出成批的信件、将这些信件邮寄给客户、使用纸张和信封以物理方式寄送到每个客户的地址(那时还没有电子邮件)。

在某个时候,你意识到,这些信件只是由一大组段落组合而成的,根据信件的用途对其进行所需的选取和排列,因此,你设计了一个系统,以快速发送这些信件,希望能大幅提高效率。

这个系统很简单:

  1. 先从一副透明薄片开始,每个薄片包含一个段落。
  2. 若要发送一组信件,你选择包含所需段落的薄片,然后堆栈并对齐它们,使其外观一致且易于阅读。
  3. 最后,你将其置于复印机中并按开始,以生成所需的多个信件。

简而言之,这就是 Docker 的核心理念。

在 Docker 中,每层都是在执行命令(例如,安装程序)后在文件系统所发生的一组更改。

因此,当你在复制层后“查看”文件系统时,你将看到所有文件,包括在安装程序时的层。

你可以将映像视为要在“计算机”中安装的辅助只读硬盘,其中操作系统已经安装。

同样,你可以将容器视为已安装映像硬盘的“计算机”。 与计算机一样,可以打开或关闭容器电源。

from:https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/standard/microservices-architecture/container-docker-introduction/docker-defined