【Docker篇】Docker的基本组成,底层原理分析
文章目录
- 1. Docker的基本组成
- 1.1 Docker的架构图
- 1.2 几个名词解释
- 2. Run的执行原理
- 3. Docker底层工作原理
Docker官网: https://www.docker.com/
Docker Hub官网:https://hub.docker.com/
1. Docker的基本组成
在讲解原理之前,我们先要了解一下Docker的基本组成以及一些常用到的名词解释,以便在后续的文章中能更好地理解。
1.1 Docker的架构图
从架构图中可以看出,一个完整的Docker有以下几个部分组成:
- Docker Client客户端
- Docker Dadmon守护进程
- Docker Image镜像
- Docker Container容器
- Docker Registry仓库
1.2 几个名词解释
镜像(image):
Docker 镜像(Image)就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器,一个镜像可以创建多容器。 就好似 Java 中的 类和对象,镜像就相当于类,容器相当于对象!
容器(container):
Docker 利用容器(Container)独立运行的一个或一组应用。容器是用镜像创建的运行实例。
它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的,保证安全的平台。
可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境(包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。
容器的定义和镜像几乎一模一样,也是一堆层的统一视角,唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的(可以执行一些命令)。
仓库(repository):
仓库(Repository)是集中存放镜像文件的场所。
仓库(Repository)和仓库注册服务器(Registry)是有区别的。仓库注册服务器上往往存放着多个仓库,每个仓库中又包含了多个镜像,每个镜像有不同的标签(tag)。
仓库分为公开仓库(Public)和私有仓库(Private)两种形式。
最大的公开仓库是 Docker Hub,存放了数量庞大的镜像供用户下载。
国内的公开仓库包括阿里云 、网易云等。
2. Run的执行原理
在上一篇文章中我们执行了docker run hello-world
这样一个命令,这就等于是运行了hello-world镜像形成了一个容器。
可以理解为:一个镜像在没运行的时候叫镜像,运行起来之后形成容器,容器里面运行的就是你刚才的镜像。
那么当我们执行了docker run hello-world
之后它是如何运行起来的呢?我们把图接下来看。
我们发现当我们运行一个镜像,会先在本地找,如果本地没有,会到远程仓库中找,找到之后会下载下来运行。那如果运行了一个镜像仓库中也没有会如何呢?
通过图示内容我们可以抽象为这样一个流程:
这样一说是不是清晰多了。
3. Docker底层工作原理
Docker是怎么工作的?
Docker是一个Client-Server结构的系统,Docker守护进程运行在主机上, 然后通过Socket连接从客户端访问,守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。 容器,是一个运行时环境,就是我们在LOGO上看到的集装箱。
现在我们就应该理解了,容器是一个运行时的环境,他们之间是相互隔离的。我们可以在一个主机(守护进程)上同时运行多个容器,也就是运行多个环境,并由客户端通过Socket连接进行管理。
为什么Docker比较 VM 快?
docker有着比虚拟机更少的抽象层。由于docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化,运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。
docker利用的是宿主机的内核,而不需要Guest OS。因此,当新建一个容器时,docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。而当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载Guest OS,这个新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统,省略了这个过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟。
通过分析我们发现了最主要的两点:docker有着比虚拟机更少的抽象层。Docker和宿主机共享内核资源,减少了开销。
讲到这里,大家是不是对Docker的组成以及一些原理有所了解了?
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