Docker简介
Docker历史
2010 年，几个搞 IT 的年轻人，在美国旧金山成立了一家名叫 dotCloud 的公司。dotCloud 的平台即服务（Platform-as-a-Service, PaaS）提供商。底层技术上，dotCloud 平台利用了 Linux 的 LXC 容器技术。
为了方便创建和管理这些容器，dotCloud 基于 Google 公司推出的 Go 语言开发了一套内部工具，之后被命名为 Docker。Docker 就是这样诞生的。
提示：“Docker” 一词来自英国口语，意为码头工人（Dock Worker），即从船上装卸货物的人。
LXC 是 Docker 的底层基石，但是在 Docker 0.9 版本的时候，Docker 见异思迁了，引入了基于 Go 语言构建的 Libcontainer 的 execution driver。有了 Libcontainer 这个项目，Docker 不再需要依赖于 Linux 部件（LXC，libvirt，systemd-nspawn...）就可以处理 namespaces、control groups、capabilities、apparmor profiles、network interfaces。这下，LXC 沦为可选项。
在 Docker 1.8 中 LXC 被 deprecated，在 Docker 1.10，LXC 彻底出局。Docker 推出 Libcontainer 自己集成了 Linux 内核中的很多特性，作为一个独特、稳定且不受制于 Linux 的 Library，独立的时代终于到来了。
如同 Docker 的 Logo 一样，Docker 的思想来源于集装箱。集装箱解决了什么问题？在一艘大船上，可以把货物规整的摆放起来，并且各种各样的货物被集装箱标准化，集装箱与集装箱之间互不影响。那么就不需要专门运送水果的船和专门运送化学用品的船了。只要这些货物封装在不同的集装箱里，就可以用一艘大船把它们都运走。
2013年，dotCloud 的 PaaS 业务并不景气，公司需要寻求新的突破。
2013 年 3 月，dotCloud 公司的创始人之一，Docker 之父，28 岁的 「Solomon Hykes」 正式决定，将 Docker 项目开源。
怀揣着 “将 Docker 和容器技术推向全世界” 的使命，开启了一段新的征程。
开源之后，越来越多的 IT 工程师发现了 Docker 的优点，然后蜂拥而至，加入 Docker 开源社区。Docker 的人气迅速攀升，速度之快，令人瞠目结舌。
此时的 Docker，已经成为行业里人气最火爆的开源技术，没有之一。
于是他们聘请了 Ben Golub 作为新的 CEO，将公司重命名为 “Docker”，放弃dotCloud PaaS 平台。
什么是Docker？
Docker 是一个开放源代码软件项目，项目主要代码在2013年开源于 GitHub。它是云服务技术上的一次创新，让应用程序布署在软件容器下的工作可以自动化进行，借此在 Linux 操作系统上，提供一个额外的软件抽象层，以及操作系统层虚拟化的自动管理机制。
Docker 利用 Linux 核心中的资源分脱机制，例如 cgroups，以及 Linux 核心名字空间（name space），来创建独立的软件容器（containers），属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。Docker 在容器的基础上进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护，使得其比虚拟机技术更为轻便、快捷。Docker 可以在单一 Linux 实体下运作，避免因为创建一个虚拟机而造成的额外负担。
Docker 和虚拟机的区别与特点
对于新手来说，第一个觉得困惑的地方可能就是不清楚 Docker 和虚拟机之间到底是什么关系。以下两张图分别介绍了虚拟机与 Docker 容器的结构。
对于虚拟机技术来说，传统的虚拟机需要模拟整台机器包括硬件，每台虚拟机都需要有自己的操作系统，虚拟机一旦被开启，预分配给他的资源将全部被占用。每一个虚拟机包括应用，必要的二进制和库，以及一个完整的用户操作系统。
容器技术和我们的宿主机共享硬件资源及操作系统，可以实现资源的动态分配。容器包含应用和其所有的依赖包，但是与其他容器共享内核。容器在宿主机操作系统中，在用户空间以分离的进程运行。容器内没有自己的内核，也没有进行硬件虚拟。
具体来说与虚拟机技术对比，Docker 容器存在以下几个特点：
- 更快的启动速度：因为 Docker 直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此启动速度属于秒级别，而虚拟机通常需要几分钟去启动。
- 更高效的资源利用率：由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker 对系统资源的利用率更高。
- 更高的系统支持量：Docker 的架构可以共用一个内核与共享应用程序库，所占内存极小。同样的硬件环境，Docker 运行的镜像数远多于虚拟机数量，对系统的利用率非常高。
- 持续交付与部署：对开发和运维人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。开发人员可以通过 Dockerfile 来进行镜像构建，并进行集成测试，而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像，甚至进行自动部署。
- 更轻松的迁移：由于 Docker 确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker 可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。
- 更轻松的维护与扩展：Docker 使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外，Docker 团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的 官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本。
- 更弱的隔离性：Docker 属于进程之间的隔离，虚拟机可实现系统级别隔离。
- 更弱的安全性：Docker 的租户 root 和宿主机 root 等同，一旦容器内的用户从普通用户权限提升为 root 权限，它就直接具备了宿主机的 root 权限，进而可进行无限制的操作。虚拟机租户 root 权限和宿主机的 root 虚拟机权限是分离的，并且利用硬件隔离技术可以防止虚拟机突破和彼此交互，而容器至今还没有任何形式的硬件隔离，这使得容器容易受到攻击。
Docker架构
Docker 的架构主要由以下几个核心组件组成：
- Docker 客户端(Docker Client)：这是用户与 Docker 交互的主要界面，用户通过客户端发送各种命令和请求，例如创建镜像、启动容器等操作。
- Docker 守护进程(Docker Daemon)：这是 Docker 的核心组件，它运行在宿主机上，负责执行客户端发送的各种指令，如构建、运行和分发 Docker 容器等。守护进程还负责管理 Docker 镜像、网络和存储。
- Docker 镜像(Docker Image)：镜像是 Docker 的基础，它包含了应用程序及其所需的依赖项和配置。镜像是分层的，新的镜像是基于旧镜像构建的。
- Docker 容器(Docker Container)：容器是镜像的运行实例。用户可以利用 Docker 客户端创建、启动、停止、移动或删除容器。容器之间是相互隔离的，相互之间不会产生影响。
- Docker 仓库(Docker Registry)：这是用于存储和分发 Docker 镜像的集中式服务。常见的公共仓库有 Docker Hub 和 Quay.io。用户也可以搭建私有仓库，例如：Docker Registry、Harbor、Nexus Repository Manager。
- Docker 网络(Docker Network)：Docker 提供了多种网络模式，如桥接网络、主机网络、Overlay 网络等，用于连接容器和外部网络。
- Docker 存储(Docker Storage)：Docker 支持多种存储驱动，如 AUFS、overlay2 等，用于为容器提供存储卷也就是Volumes。