不可修改(immutability)和幂等性(idempotent)是一致依赖困扰软件发布与运维的两个难题。以nodejs等解析执行的应用而言，如何控制发布后的软件不被修改运行，发布后，经常发现因为运行环境差异导致各种水土不服：比如应用程序对底层操作系统库、基础程序等的依赖，这种跨产品边界的依赖，尤其对于多产品部署环境更为复杂，一不留神就可能因为某一软件的升级导致自己产品的功能不工作。于是运维人员对任何产品的升级都谨小慎微，需要严格验证每一款产品的升级，询问每个租户的具体要求，维护一张复杂的依赖关系图。即便如此，部署的复杂度，导致产品的升级运维都是一项开销最大的软件活动：产品运维人员首当其冲，客户方运维人员，主程或相干得力干将大概率也得坐镇三方，项目负责人员等都参与其中。通常还要挑一些相对业务闲时，比如深更半夜偷偷摸摸地升级，最大可能让客户感觉不到服务端的升级。

没有梦想的运维和开发，人生函数不可能有诗和远方返回，只有无穷无尽的加班和根因分析（RCA）。软件的不可修改性和幂等性就成为运维人员一直追求的梦想。

Docker容器技术毫无疑问是支撑这个梦想的中流砥柱。

Docker容器技术的3个核心概念

Docker容器最大的发明，是“容器镜像”创造性打包技术。这个让Linux容器技术得以风靡全球。无论后续容器技术如何演进，这个无疑是打开容器文明的一把火，照亮了算力作为公共资源的未来路。即便未来Docker不在江湖，江湖上还会有Docker的传说。

想知道Docker哥长啥样吗？请看他的官方玉照。

技术层面上，Docker容器技术有3个核心概念：容器（container）、镜像(image)和镜像仓库(Docker Registry)。容器相当于进程，镜像就像是静态运行程序(比如exe,rpm,jar, etc)以及相应的打包配置和环境参数文件，镜像仓库类似软件的分发仓库(比如zypper repo,etc)。

容器分层存储

Docker镜像是由一层层的Docker file指令系列构成，新的一层用于构建基于上一层的差异。

可堆叠层(overlay layer)

写时复制(copy on write)

镜像是静态不可修改的，容器作为镜像的运行实体，它有一可写层，所有新增或修改数据都在最上面的可写层。这层是热数据，容器删除的话，数据作为容器的一部分也香消玉损了。轻轻的我走了，不带走一片云彩，这就是容器的使命。

镜像层除了隔离之外，还有就是基于同样镜像层的多个容器之间是共享底层公共层的，是共享的。比如运行于操作系统之上的容器应用，他们都共享操作系统的内核。

镜像分阶段构建机制

构建阶段通常需要一些额外的工具，以及构建依赖的一些库，同时构建过程中不可避免地产生一些临时文件。而Dockerfile自身相对精简，这些临时文件的生成对于Dockerfile而言通常是透明，很难去追踪，如果直接通过构建镜像导出目标镜像，将使得镜像过于肥胖。除此之外，这些额外的依赖和工具，也会给镜像留下一些隐藏的安全漏洞。

解决这类问题简单明了，分步解决。用一个构建镜像去生成目标文件，接着把目标文件复制到最小的基础镜像里。永远不要想去清理一个环境，直接用一个干净的环境去达成目标，直接目标导向。

容器桥接网络

容器的overlay网络

src: 100.96.1.2 -> dst: 100.96.2.3

Docker cheatsheet

微服务和Docker容器架构模式

看上去一个容器一个微服务，如果对应的应用是一家豪华酒店，房间就是一个个的容器，客服就是对应的微服务，不同的客服对应不同的微服务，餐厅，对应餐饮服务，大厅对应接待服务等等。可以想象一下，如何才能运作这样一家庞大的酒店呢？只有房间和服务，貌似还不足以灵活应对类似黄金周，节假日的高峰客流量，且能协调管理淡季的资源管理，整体上开源节流，实现酒店的最大化效益。是不是觉得酒店管理和协调就是酒店运行的中枢？

容器技术怎样落地到生产呢？请看下图。那谁是容器管理和协调的中枢呢？且听下回分解。

Reference

Docker overview | Docker Documentation

Microservices and Docker containers: Architecture, Patterns and Development guidance (Updated for .NET Core 2.0) - .NET Blog Docker network - Binary Maps

Multi-Host Overlay Networking with Etcd — Docker Kubernetes Lab 0.1 documentation

https://blog.laputa.io/kubernetes-flannel-networking-6a1cb1f8ec7cDocker Commands Cheat Sheet {With Downloadable PDF} | PhoenixNAP

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