Docker原理详解

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原创最新推荐文章于 2025-05-30 01:00:00 发布 · 628 阅读

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定义：镜像是一个只读的模板，包含运行应用所需的所有文件和环境设置。它可以包含操作系统、应用程序代码、库文件和运行环境。
层（Layer）：每个镜像由多个层组成，每层代表文件系统的一个变更。Docker 使用联合文件系统（如 OverlayFS）来处理这些层，这样可以避免重复存储相同的数据，从而节省空间。
创建：镜像通常通过 Dockerfile 创建。Dockerfile 是一个文本文件，包含一系列指令，描述如何构建镜像。例如，使用 FROM 指令指定基础镜像，使用 RUN 指令安装依赖，使用 COPY 指令复制文件。
版本管理：镜像可以使用标签（Tag）来管理版本。默认情况下，标签为 latest，但可以根据需求自定义标签，以便于追踪和管理不同版本的镜像。

定义：容器是镜像的运行实例。它是一个轻量级的、独立的执行环境。
隔离性：容器在用户空间内运行，具有自己的文件系统、进程、网络和用户权限，确保彼此之间的隔离。多个容器可以在同一主机上并行运行，而不互相干扰。
可写层：当容器启动时，会创建一个可写层，在此层上对文件系统进行修改。容器内的任何更改（如新增文件或修改现有文件）都只影响这个可写层，而不会改变基础镜像。
生命周期：容器可以被启动、停止、删除和重启。容器的状态可以是运行中、已停止或已退出。用户可以使用 Docker CLI 命令（如 docker start、docker stop）管理容器的生命周期。

Docker 引擎是 Docker 的核心组件，负责管理镜像、容器、网络等资源。

命令行界面：Docker 客户端通过命令行与 Docker 守护进程进行通信，用户通过输入命令来管理 Docker 环境。例如，docker run 用于启动容器，docker ps 用于查看运行中的容器。
与守护进程的通信：Docker 客户端与守护进程通过 REST API 进行通信。客户端可以在本地或远程运行，守护进程通常在主机上运行。

功能：Docker 守护进程负责管理 Docker 镜像、容器、网络、卷等资源。它监控 Docker 客户端的请求，并执行相应的操作。
事件驱动：守护进程会监听来自客户端的请求，执行任务后将结果返回给客户端。它也会处理容器的生命周期事件，例如创建、启动、停止和删除容器。
远程 API：守护进程提供 REST API，允许用户通过 HTTP 请求与 Docker 交互。可以通过编写脚本或使用图形界面工具来管理 Docker。

Docker 使用多种存储驱动来管理镜像和容器的文件系统，常见的存储驱动包括：

Docker 提供多种网络模式，以支持容器之间的通信：

Docker Compose 是一个工具，允许用户通过 YAML 文件定义和管理多容器应用。

功能：用户可以在 docker-compose.yml 文件中定义服务、网络和卷等配置。使用 docker-compose up 命令可以启动所有定义的服务。

示例：在 YAML 文件中可以定义多个服务及其相互关系。例如：

version: '3'
services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
  db:
    image: mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example

Docker Registry 是存储和分发 Docker 镜像的服务。

功能：允许用户将本地构建的镜像推送到远程仓库，以便于团队共享和版本管理。Docker Hub 是一个公共的 Docker Registry。
私有 Registry：用户可以搭建自己的私有 Registry，以满足安全性和管理需求。可以使用 Docker 官方提供的 registry 镜像来快速搭建。
镜像拉取：用户可以使用 docker pull 命令从 Registry 拉取镜像，以便在本地运行容器。