什么是Docker?一篇文章带你理解Docker!
容器技术的起源
假设你们公司正在秘密研发下一个“今日头条”APP,我们姑且称为明日头条,程序员自己从头到尾搭建了一套环境开始写代码,写完代码后程序员要把代码交给测试同学测试,这时测试同学开始从头到尾搭建这套环境,测试过程中出现问题程序员也不用担心,大可以一脸无辜的撒娇,“明明在人家的环境上可以运行的”。
测试同学测完后终于可以上线了,这时运维同学又要重新从头到尾搭建这套环境,费了九牛二虎之力搭建好环境开始上线,糟糕,上线系统就崩溃了,这时心理素质好的程序员又可以施展演技了,“明明在人家的环境上可以运行的”。
从整个过程可以看到,不但我们重复搭建了三套环境还要迫使程序员转行演员浪费表演才华,典型的浪费时间和效率,聪明的程序员是永远不会满足现状的,因此又到了程序员改变世界的时候了,容器技术应运而生。
有的同学可能会说:“等等,先别改变世界,我们有虚拟机啊,VMware好用的飞起,先搭好一套虚拟机环境然后给测试和运维clone出来不就可以了吗?”
在没有容器技术之前,这确实是一个好办法,只不过这个办法还没有那么好。
先科普一下,现在云计算其底层的基石就是虚拟机技术,云计算厂商买回来一堆硬件搭建好数据中心后使用虚拟机技术就可以将硬件资源进行切分了,比如可以切分出100台虚拟机,这样就可以卖给很多用户了。
你可能会想这个办法为什么不好呢?
容器技术 vs 虚拟机
我们知道和一个单纯的应用程序相比,操作系统是一个很重而且很笨的程序,简称笨重,有多笨重呢?
我们知道操作系统运行起来是需要占用很多资源的,大家对此肯定深有体会,刚装好的系统还什么都没有部署,单纯的操作系统其磁盘占用至少几十G起步,内存要几个G起步。
假设我有一台机器,16G内存,需要部署三个应用,那么使用虚拟机技术可以这样划分:
在这台机器上开启三个虚拟机,每个虚拟机上部署一个应用,其中VM1占用2G内存,VM2占用1G内存,VM3占用了4G内存。
我们可以看到虚拟本身就占据了总共7G内存,因此我们没有办法划分出更多虚拟机从而部署更多的应用程序,可是我们部署的是应用程序,要用的也是应用程序而不是操作系统。
如果有一种技术可以让我们避免把内存浪费在“无用”的操作系统上岂不是太香?这是问题一,主要原因在于操作系统太重了。
还有另一个问题,那就是启动时间问题,我们知道操作系统重启是非常慢的,因为操作系统要从头到尾把该检测的都检测了该加载的都加载上,这个过程非常缓慢,动辄数分钟,因此操作系统还是太笨了。
那么有没有一种技术可以让我们获得虚拟机的好处又能克服这些缺点从而一举实现鱼和熊掌的兼得呢?
答案是肯定的,这就是容器技术。
什么是容器
容器一词的英文是container,其实container还有集装箱的意思,集装箱绝对是商业史上了不起的一项发明,大大降低了海洋贸易运输成本。让我们来看看集装箱的好处:
- 集装箱之间相互隔离
- 长期反复使用
- 快速装载和卸载
- 规格标准,在港口和船上都可以摆放
回到软件中的容器,其实容器和集装箱在概念上是很相似的。
现代软件开发的一大目的就是隔离,应用程序在运行时相互独立互不干扰,这种隔离实现起来是很不容易的,其中一种解决方案就是上面提到的虚拟机技术,通过将应用程序部署在不同的虚拟机中从而实现隔离。
但是虚拟机技术有上述提到的各种缺点,那么容器技术又怎么样呢?
与虚拟机通过操作系统实现隔离不同,容器技术只隔离应用程序的运行时环境但容器之间可以共享同一个操作系统,这里的运行时环境指的是程序运行依赖的各种库以及配置。
从图中我们可以看到容器更加的轻量级且占用的资源更少,与操作系统动辄几G的内存占用相比,容器技术只需数M空间,因此我们可以在同样规格的硬件上大量****部署容器,这是虚拟机所不能比拟的,而且不同于操作系统数分钟的启动时间容器几乎瞬时启动,容器技术为打包服务栈提供了一种更加高效的方式,So cool。
那么我们该怎么使用容器呢?这就要讲到docker了。
注意,容器是一种通用技术,docker只是其中的一种实现。
什么是docker
docker是一个用Go语言实现的开源项目,可以让我们方便的创建和使用容器,docker将程序以及程序所有的依赖都打包到docker container,这样你的程序可以在任何环境都会有一致的表现,这里程序运行的依赖也就是容器就好比集装箱,容器所处的操作系统环境就好比货船或港口,程序的表现只和集装箱有关系(容器),和集装箱放在哪个货船或者哪个港口(操作系统)没有关系。
因此我们可以看到docker可以屏蔽环境差异,也就是说,只要你的程序打包到了docker中,那么无论运行在什么环境下程序的行为都是一致的,程序员再也无法施展表演才华了,不会再有“在我的环境上可以运行”,真正实现“build once, run everywhere”。
此外docker的另一个好处就是快速部署,这是当前互联网公司最常见的一个应用场景,一个原因在于容器启动速度非常快,另一个原因在于只要确保一个容器中的程序正确运行,那么你就能确信无论在生产环境部署多少都能正确运行。
如何使用docker
docker中有这样几个概念:
- dockerfile
- image
- container
实际上你可以简单的把image理解为可执行程序,container就是运行起来的进程。
那么写程序需要源代码,那么“写”image就需要dockerfile,dockerfile就是image的源代码,docker就是"编译器"。
因此我们只需要在dockerfile中指定需要哪些程序、依赖什么样的配置,之后把dockerfile交给“编译器”docker进行“编译”,也就是docker build命令,生成的可执行程序就是image,之后就可以运行这个image了,这就是docker run命令,image运行起来后就是docker container。
具体的使用方法就不再这里赘述了,大家可以参考docker的官方文档,那里有详细的讲解。
docker是如何工作的
实际上docker使用了常见的CS架构,也就是client-server模式,docker client负责处理用户输入的各种命令,比如docker build、docker run,真正工作的其实是server,也就是docker demon,值得注意的是,docker client和docker demon可以运行在同一台机器上。
接下来我们用几个命令来讲解一下docker的工作流程:
1,docker build
当我们写完dockerfile交给docker“编译”时使用这个命令,那么client在接收到请求后转发给docker daemon,接着docker daemon根据dockerfile创建出“可执行程序”image。
2,docker run
有了“可执行程序”image后就可以运行程序了,接下来使用命令docker run,docker daemon接收到该命令后找到具体的image,然后加载到内存开始执行,image执行起来就是所谓的container。
3,docker pull
其实docker build和docker run是两个最核心的命令,会用这两个命令基本上docker就可以用起来了,剩下的就是一些补充。
那么docker pull是什么意思呢?
我们之前说过,docker中image的概念就类似于“可执行程序”,我们可以从哪里下载到别人写好的应用程序呢?很简单,那就是APP Store,即应用商店。与之类似,既然image也是一种“可执行程序”,那么有没有"Docker Image Store"呢?答案是肯定的,这就是Docker Hub,docker官方的“应用商店”,你可以在这里下载到别人编写好的image,这样你就不用自己编写dockerfile了。
docker registry 可以用来存放各种image,公共的可以供任何人下载image的仓库就是docker Hub。那么该怎么从Docker Hub中下载image呢,就是这里的docker pull命令了。
因此,这个命令的实现也很简单,那就是用户通过docker client发送命令,docker daemon接收到命令后向docker registry发送image下载请求,下载后存放在本地,这样我们就可以使用image了。
最后,让我们来看一下docker的底层实现。
docker的底层实现
docker基于Linux内核提供这样几项功能实现的:
-
NameSpace
我们知道Linux中的PID、IPC、网络等资源是全局的,而NameSpace机制是一种资源隔离方案,在该机制下这些资源就不再是全局的了,而是属于某个特定的NameSpace,各个NameSpace下的资源互不干扰,这就使得每个NameSpace看上去就像一个独立的操作系统一样,但是只有NameSpace是不够。
-
Control groups
虽然有了NameSpace技术可以实现资源隔离,但进程还是可以不受控的访问系统资源,比如CPU、内存、磁盘、网络等,为了控制容器中进程对资源的访问,Docker采用control groups技术(也就是cgroup),有了cgroup就可以控制容器中进程对系统资源的消耗了,比如你可以限制某个容器使用内存的上限、可以在哪些CPU上运行等等。
有了这两项技术,容器看起来就真的像是独立的操作系统了。
总结
docker是目前非常流行的技术,很多公司都在生产环境中使用,但是docker依赖的底层技术实际上很早就已经出现了,现在以docker的形式重新焕发活力,并且能很好的解决面临的问题,希望本文能对大家理解docker有所帮助。
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今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57