一、什么是Docker

Docker，中文翻译是”码头工人”。根据官方的定义，Docker是以Docker容器为资源分割和调度的基本单元，封装了整个软件运行的环境，为开发者和系统管理员设计的，用于构建、发布和运行分布式应用的平台。它是一个跨平台、可移植并且简单易用的容器解决方案。

从概念上看，Docker和我们传统的虚拟机比较类似，只是它更加轻量级，更加方便使用。Docker和虚拟机的主要区别在于：
1. 虚拟化技术依赖的是物理CPU和内存，是硬件级别的；而我们的 Docker 是构建在操作系统层面的，利用操作系统的容器化技术，所以 Docker 同样的可以运行在虚拟机上面；
2. 虚拟机中的系统就是我们常说的操作系统镜像，比较复杂；而 Docker 比较轻量级，我们的可以用 Docker 部署一个独立的 Redis，就类似于在虚拟机当中安装一个 Redis 应用，但是我们用 Docker 部署的应用是完全隔离的；
3.传统的虚拟化技术是通过快照来保存状态的；而 Docker 引入了类似于源码管理的机制，将容器的快照历史版本一一记录下来，切换成本非常之低；
4. 传统虚拟化技术在构建系统的时候非常复杂；而 Docker 可以通过一个简单的 Dockerfile 文件来构建整个容器，更重要的是 Dockerfile 可以手动编写，这样应用程序开发人员可以通过发布 Dockerfile 来定义应用的环境和依赖，这样对于持续交付非常有利；

二、为什么要用Docker

假如我们要部署一个nginx的应用，传统的做法是创建一台虚拟机，然后我们装系统，再然后安装nginx软件，这其中的我们把大量的时间都花在了安装上面，这样极大的降低了工作效率。而对于Docker，我们只需要在Docker Hub上拉取nginx的镜像，然后使用docker run就可以完成整个软件的安装了，而且Docker的启动速度很快，如果镜像在本地存在，可以达到秒级。

而且传统的安装部署移植性很差，如果是VMware虚拟机，我们要克隆，克隆完成后，有时候还需要去更改一些UUID避免冲突，很是繁琐。而对于Docker，我们只需要把我们部署好的应用commit成一个镜像推送到Registry中或者save成一个压缩包scp到目标服务器load即可，简单快捷。

三、Docker的架构

Docker是一种C/S架构，所谓的C/S架构就是有Client端和服务端。其中Docker Engine包括一下几个组件。
1、常驻的后台进程Dockerd；
2、一个用来和Dockerd交互的REST API Server；
3、命令行CLI接口，通过和REST API进行交互。
如下图所示：

Docker Client负责和Docker daemon进程通信，Docker daemon负责构建、运行和分发Docker容器。Docker Client和Docker daemon可以运行在一台主机上，也可以连接远程的Docker daemon。Docker Client和Docker daemon使用REST API通过UNIX套接字和网络接口进行通信。

下图是整个Docker运行的示意图：

其中：

• Docker Damon：dockerd，用来监听 Docker API 的请求和管理 Docker 对象，比如镜像、容器、网络和 Volume。
• Docker Client：docker，docker client 是我们和 Docker 进行交互的最主要的方式方法，比如我们可以通过 docker run 命令来运行一个容器，然后我们的这个 client 会把命令发送给上面的 Dockerd，让他来做真正事情。
• Docker Registry：用来存储 Docker 镜像的仓库，Docker Hub 是 Docker 官方提供的一个公共仓库，而且 Docker 默认也是从 Docker Hub 上查找镜像的，当然你也可以很方便的运行一个私有仓库，当我们使用 docker pull 或者 docker run 命令时，就会从我们配置的 Docker 镜像仓库中去拉取镜像，使用 docker push 命令时，会将我们构建的镜像推送到对应的镜像仓库中。
• Images：镜像，镜像是一个只读模板，带有创建 Docker 容器的说明，一般来说的，镜像会基于另外的一些基础镜像并加上一些额外的自定义功能。比如，你可以构建一个基于 Centos 的镜像，然后在这个基础镜像上面安装一个 Nginx 服务器，这样就可以构成一个属于我们自己的镜像了。
• Containers：容器，容器是一个镜像的可运行的实例，可以使用 Docker REST API 或者 CLI 来操作容器，容器的实质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行于属于自己的独立的命名空间。因此容器可以拥有自己的 root 文件系统、自己的网络配置、自己的进程空间，甚至自己的用户 ID 空间。容器内的进程是运行在一个隔离的环境里，使用起来，就好像是在一个独立于宿主的系统下操作一样。这种特性使得容器封装的应用比直接在宿主运行更加安全。
• 底层技术支持：Namespaces（做隔离）、CGroups（做资源限制）、UnionFS（镜像和容器的分层） the-underlying-technology Docker 底层架构分析。