1. Docker面试准备

1.1 Docker是什么

  • Docker是一个容器化平台，它以容器的形式将您的应用程序及其所有依赖项打包在一起，以确保您的应用程序在开发，测试或生产的任何环境中无缝运行。
  • Docker容器，将一个软件包装在一个完整的文件系统中，该文件系统包含运行所需的一切：代码，运行时，系统工具，系统库等可以安装在服务器上的任何东西。
  • 这可以保证软件始终运行相同，无论其环境如何。

容器内部机制？
大约在2006年，包括Google的一些员工在内的人们实现了名为命名空间的新的Linux内核级功能（不过这个想法早在FreeBSD中就已存在）。操作系统的一个功能是允许将全局资源（如网络和磁盘）共享到进程。如果将这些全局资源包装在命名空间中，以使它们仅对在同一命名空间中运行的那些进程可见，该怎么办？比如说，你可以获得一大块磁盘并将其放在命名空间X中，然后在命名空间Y中运行的进程无法查看或访问它。类似地，名称空间X中的进程无法访问分配给名称空间Y的内存中的任何内容。当然，X中的进程无法查看或与名称空间Y中的进程通信。这为全局资源提供了一种虚拟化和隔离。
这就是Docker的工作原理：每个容器都在自己的命名空间中运行，但使用与所有其他容器完全相同的内核。发生隔离是因为内核知道分配给进程的命名空间，并且在API调用期间确保进程只能访问其自己的命名空间中的资源。

什么是Docker镜像？
Docker镜像是Docker容器的源代码。换句话说，Docker镜像用于创建容器。使用build命令创建镜像，并且在使用run启动使它们生成容器。镜像存储在Docker注册表registry.hub.docker.com中，因为它们可能变得非常大，镜像被设计为由其他镜像层组成，允许在通过网络传输镜像时发送最少量的数据。

什么是Docker容器？
Docker容器包括应用程序及其所有依赖项，但与其他容器共享内核，作为主机操作系统上用户空间中的独立进程运行。Docker容器不依赖于任何特定的基础架构：它们可以在任何计算机，任何基础架构和任何云中运行。

什么类型的应用程序 - 无状态或有状态更适合Docker容器？
最好为Docker Container创建无状态应用程序。我们可以从应用程序中创建一个容器，并从应用程序中取出可配置的状态参数。现在我们可以在生产和具有不同参数的QA环境中运行相同的容器。这有助于在不同场景中重用相同的镜像。使用Docker Containers比使用有状态应用程序更容易扩展无状态应用程序。

解释基本的Docker使用流程

  1. 一切都从Dockerfile开始。Dockerfile是镜像的源代码。
  2. 创建Dockerfile后，您可以构建它以创建容器的镜像。镜像只是“源代码”的“编译版本”，即Dockerfile。
  3. 获得容器的镜像后，应使用注册表重新分发容器。注册表就像一个git存储库 - 你可以推送和拉取镜像。
  4. 接下来，您可以使用该镜像来运行容器。在许多方面，正在运行的容器与虚拟机（但没有管理程序）非常相似。

Dockerfile中最常见的指令是什么？

  • FROM：我们使用FROM为后续指令设置基本镜像。在每个有效的Dockerfile中，FROM是第一条指令。
  • MAINTAINER：镜像维护者的姓名和邮箱地址
  • RUN：容器构建时需要运行的命令
  • EXPOSE：当前容器对外界暴露出的端口
  • WORKDIR：（默认在/根目录）终端登录进去的落脚点
  • ENV：构建镜像过程中的环境变量
  • ADD：拷贝+解压功能
  • COPY：直接拷贝
  • VOLUME：自建容器卷
  • CMD：容器启动时需要运行的命令。可能有多个CMD，但只有最后一个生效，CMD会被docker run之后的参数替换
  • ENTRYPOINT：目的和CMD一样，但命令行加参数不会替换

  • ONBUILD：触发器，当镜像用作另一个镜像构建的基础时，ONBUILD指令向镜像添加将在稍后执行的触发指令。

    镜像：Docker镜像是由一系列只读层构建的
    层：每个层代表镜像Dockerfile中的一条指令。

如何在生产中监控Docker？
Docker提供docker stats和docker事件等工具来监控生产中的Docker。我们可以使用这些命令获取重要统计数据的报告。

  • Docker统计数据：当我们使用容器ID调用docker stats时，我们获得容器的CPU，内存使用情况等。它类似于Linux中的top命令。
  • Docker事件：Docker事件是一个命令，用于查看Docker守护程序中正在进行的活动流。一些常见的Docker事件是：attach，commit，die，detach，rename，destroy等。我们还可以使用各种选项来限制或过滤我们感兴趣的事件。

Docker如何在非Linux系统中运行容器？
通过添加到Linux内核版本2.6.24的名称空间功能，可以实现容器的概念。容器将其ID添加到每个进程，并向每个系统调用添加新的访问控制检查。它由clone（）系统调用访问，该调用允许创建先前全局命名空间的单独实例。
如果由于Linux内核中可用的功能而可以使用容器，那么显而易见的问题是非Linux系统如何运行容器。Docker for Mac和Windows都使用Linux VM来运行容器。Docker Toolbox用于在Virtual Box VM中运行容器。但是，最新的Docker在Windows中使用Hyper-V，在Mac中使用Hypervisor.framework。