docker8大分析

前者的代表如 Virtual Box，而後者如 Docker。 會有這樣的問題是因為：每台電腦的作業系統與硬體配置不盡相同，我的程式可能剛好只跟我電腦上的環境相容。 而虛擬化要做的就是模擬出一個環境，讓程式可以在不同硬體上執行時，都以為自己在同一個環境中執行。 倉庫（Repository）是集中存放映像檔檔案的場所，也可以想像成存放蛋糕模具的大本營。 倉庫註冊伺服器（Registry）上則存放著多個倉庫。

就像是用蛋糕模具烤出來的蛋糕本體，容器是用映像檔建立出來的執行實例。 舉例來說，如果我今天想要一個 node.js 的執行環境跑我寫好的程式，我可以直接到上 DockerHub 找到相對應的 node.js 映像檔 ，而不需要自己想辦法打包一個執行環境。 Docker 映像檔是一個模板，用來重複產生容器實體。 例如：一個映像檔裡可以包含一個完整的 MySQL 服務、一個 Golang 的編譯環境、或是一個 Ubuntu 作業系統。 因為不需要另外安裝作業系統，建立容器所需要的硬碟容量可以大幅降低，且啟動速度可以更快，不需要等待 Guest OS 的開機時間。

docker: 安裝 Docker 環境

另外，也可以在宿主主機上檢視容器的紀錄檔，使用以下命令可以檢視到容器的紀錄檔位置。 命名管道（named pipes），通過 npipe 掛載的形式，使 Docker主機 和 容器 之間能互相通訊。 常見用例是在容器內執行第三方工具，並使用命名管道連接到Docker Engine API。 有了 Docker Image 後，我們的下一步就可以來實際執行看看。

與虛擬機器虛擬化 (免除直接管理的需要) 伺服器硬體的方法相似，容器可虛擬化伺服器的作業系統。 Docker 安裝在每部伺服器上，並提供簡單的命令讓您使用以建立、啟動或停止容器。 容器的寫入層的是通過 儲存驅動（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（storage driver） 管理檔案系統。 儲存驅動（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 會使用Linux核心的 鏈合檔案系統（union filesystem）進行掛載。 相比起直接操作於宿主機器檔案系統的 資料卷，這額外的抽象層將會降低效能。

docker: Docker Swarm

要建立 Docker Image 的第一步，當然就是要先在電腦上安裝 Docker 囉。 以下都會以 MacOS 的環境作為示範，在 Mac 上可以直接到官網連結上按照步驟下載。 另外要注意的是，Docker docker 映像檔是唯讀（read-only）的，而容器在啟動的時候會建立一層可以被修改的可寫層作為最上層，讓容器的功能可以再擴充。

繫結掛載（bind mounts）通過將宿主機器的路徑掛載到容器里的這種方式，從而資料持續化，因此繫結掛載可將資料儲存在宿主機器的檔案系統的任何地方。 繫結掛載是Docker早期就存在的，相比起卷，繫結掛載十分簡單明了。 在開發Docker應用時，應使用命名卷（named volume）代替繫結掛載，因為使用者不能對繫結掛載進行 Docker CLI 命令操作。 虛擬機器 可虛擬化 (或免除直接管理的需要) 伺服器硬體，而容器則可虛擬化伺服器的作業系統。 Docker Engine 安裝在要執行容器的每部伺服器上，並提供一組簡單的命令讓您用來建立、啟動或停止容器。 Tmpfs 掛載（tmpfs mounts），僅僅儲存於記憶體中，並不操作 宿主機器的檔案系統（不持久化於磁碟）。

docker: 虛擬機器 vs 容器

當你建立swarm服務時，你可以為其增加各種額外的狀態（如：數量、網路、埠、儲存資源等等）。 如：一個工作節點如果掛了，那麼Docker會去把這個節點的任務給另外一個節點。 此處的任務（task）是指：被swarm管理者管理的一個執行中的容器。 Docker引擎是一個伺服器端-客戶端結構的應用，主要有這些部分：Docker守護行程、Docker Engine API（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）、Docker客戶端。 事實上在容器的世界裡，這個作業系統我們稱為 Base OS。 虛擬機器是在系統層上虛擬化，透過 Hypervisor 在目標的機器上提供可以執行一個或多個虛擬機器的平台。

可以這樣做的原因是 Docker 將軟體封裝到名為容器的標準化單位，其中包含程式庫、系統工具、程式碼和執行時間等執行軟體所需的所有項目。 透過 Docker 映像檔，我們可以快速的產生可以執行應用程式的容器。 而 Docker 映像檔可以透過撰寫由命令行構成的 Dockerfile 輕鬆建立，或甚至可以從公開的地方下載已經做好的映像檔來使用。 Swarm中的Docker機器中分為 managers（管理者） 和 workers（員工），管理者用於處理叢集的關係和委派，員工則用於執行 swarm服務。

docker: 用 Docker 堆疊出一個網頁環境

使用 Docker，您可以將應用程式快速地部署到各種環境並加以擴展，而且知道程式碼可以執行。 Swarm服務比單獨容器好在，修改swarm服務的組態之後不用重新啟動。 同時，Docker以swarm mode形式執行時，也可以選擇直接啟動單獨的容器。

• 廣泛採用代表有穩固的工具和立即可用應用程式生態系統隨時可供 Docker 使用。
• 會有這樣的問題是因為：每台電腦的作業系統與硬體配置不盡相同，我的程式可能剛好只跟我電腦上的環境相容。
• 翻譯者可能不熟悉中文或原文語言，也可能使用了機器翻譯。
• 鏡像（Images）是一個唯讀模板，用於指示建立容器。
• 命名管道（named pipes），通過 npipe 掛載的形式，使 Docker主機 和 容器 之間能互相通訊。
• 在了解完 Docker 的基本概念後，接下來我們要進一步了解要使用 Docker 時最重要的三個元素：映像檔、容器、倉庫。

簡單來說，Hypervisor 就是一個可以讓你在作業系統（Host OS）上面再裝一個作業系統（Guest OS），然後讓兩個作業系統彼此不會打架的平台。 Overlay （中文：覆蓋網路）網路驅動將會建立分散式網路，該網路可以覆蓋若干個 Docker守護行程主機。 該網路是基於 主機特定網路（host-specific networks），允許 docker swarm服務 和 容器 進行安全通信（當加密功能開啟時）。

docker: Docker 實例

另外，swarm mode下，你也可以通過 docker stack deploy 使用 Compose file 部署應用棧。 docker Swarm服務分為兩種，一種是replicated services ，可以指定節點任務的總數量；global services，則是每個節點都會執行一個指定任務。 Swarm管理員使用 ingress 負載均衡使服務可被外部接觸。 Swarm管理員會自動地給服務分配PublishedPort（或者手動組態）。 外部組件，如雲負載均衡器能通過叢集中任何節點上的PublishedPort去接入服務（不管該服務是否啟動）。 另外 swarm mode有內部DNS組件，它會為每個服務分配一個DNS條目。

Swarm管理員使用 internal load balancing 去分發請求時，就是依靠這個DNS組件。 Docker守護行程，也叫 dockerd ，是一個持久化的行程，使用者管理容器。 docker 守護行程會監聽Docker Engine API（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 的請求。

docker: 網路

暸解 Docker 的概念與基本教學後，接下來可以透過 Docker — — 從入門到實踐，去進一步了解 Docker 的用法。 另外，Docker Compose 也是非常值得學習的工具。 雖然理論上一個映像檔裡可以放多個程式與服務，但 Docker 團隊建議，一個映像檔裡面只裝一個程式，再把映像檔一層一層疊起來以提供一個完整服務。

當你初始化了一個swarm或者將節點加入一個swarm時，其Docker引擎就會以swarm mode的形式執行。 Swarm Mode 內建 kv 儲存功能，提供了眾多的新特性，比如：具有容錯能力的去中心化設計、內建服務發現、負載均衡、路由網格、動態伸縮、滾動更新、安全傳輸等。 使得 Docker 原生的 Swarm 叢集具備與 Mesos、Kubernetes 競爭的實力。 在成功建立了一個 Docker Image 後，我們要了解 Docker 在現實生活中是如何被運用的。 在了解實例時，最重要的概念就是要先知道 Docker 的映像檔堆疊概念。 翻譯者可能不熟悉中文或原文語言，也可能使用了機器翻譯。

docker: Kubernetes in docker

鏡像分層構建的，而定義這些層次的檔案叫Dockerfile。 Docker Hub 是一個公共的註冊中心，任何人都可以使用，預設組態下，Docker將會在這裡尋找鏡像。 然後建立另一個容器，掛載 dbdata2 的容器，並使用 untar 解壓備份檔案到掛載的容器卷中。 首先使用 –volumes-from 標記來建立一個載入 dbdata 容器卷的容器，並從本地主機掛載當前到容器的 /backup 目錄。 開發人員、科學家和工程師可使用 AWS Batch，透過 AWS 上的容器輕鬆有效地執行批次運算任務。 Docker 使用者發佈軟體的頻率比非 Docker 使用者平均高出 7 倍。

• Swarm mode是指Docker引擎內嵌的叢集管理和編排功能。
• ENTRYPOINT和CMD類似，均在容器啟動時執行，但是ENTRYPOINT為了提供穩定且不可被覆蓋的操作。
• 可以把容器看做是一個執行的應用程式加上執行它的簡易版 Linux 環境（包括 root 使用者權限、程式空間、使用者空間和網路空間等）。
• 透過上面的 docker images 指令，我們可以找到我們建立 Image 的 ID，在這邊是 b1db0a。
• 橋接經常用於：在單獨容器上執行應用時，可通過 網橋 進行通信。
• Swarm服務分為兩種，一種是replicated services ，可以指定節點任務的總數量；global services，則是每個節點都會執行一個指定任務。
• Compose 是用於定義和執行 多個容器Docker應用程式 的工具。

另外，Linux使用者還可使用 tmpfs 進行掛載；Window使用者還可以使用 命名管道（named pipe）。 docker 該網路會將 單獨的Docker守護行程 連接至 swarm里的另外一個守護行程。 鏡像（Images）是一個唯讀模板，用於指示建立容器。

docker: 工具

廣泛採用代表有穩固的工具和立即可用應用程式生態系統隨時可供 Docker 使用。 最大的公開倉庫註冊伺服器是上面提到過的 Docker Hub，存放了數量龐大的映像檔供使用者下載，我們可以輕鬆在上面找到各式各樣現成實用的映像檔。 可以把容器看做是一個執行的應用程式加上執行它的簡易版 docker Linux 環境（包括 root 使用者權限、程式空間、使用者空間和網路空間等）。

2021年，安全公司Palo Alto Networks研究人員Aviv Sasson，在Docker Hub上發現的惡意容器映像檔，分別來自10個不同帳號，總下載次數超過2000萬次，其中內含的挖礦軟體。 服務（service）定義 各容器的組態，定義內容將以命令列參數的方式 傳給 docker run 命令。 RUN會在當前鏡像的頂層上添加新的一層，並在該層上執行命令，執行結果將會被提交。 Cluster(中文：叢集)，Docker將叢集定義為：一群共同作業並提供高可用性的機器 。 Swarm(中文：群)，是指一個叢集的Docker引擎以swarm mode形式執行。 Swarm mode是指Docker引擎內嵌的叢集管理和編排功能。

docker: Docker Compose

透過上面的 docker images 指令，我們可以找到我們建立 Image 的 ID，在這邊是 b1db0a。 在 Docker 容器的架構下，容器只需要包含程式與其所需要的函式庫，剩下的部份則由 Docker 容器來處理，所有的程式都共用同一個 host 系統核心。 Docker 可以依照 Dockerfile 的內容，自動化地構建鏡像。 Dockerfile 是包含著使用者想要如何構建鏡像的所有命令的文字。

以下兩張圖是傳統虛擬機器與 Docker 的比較，虛擬機器（VM）除了包含程式與函式庫之外，還要加上整個作業系統（Guest OS）。 預設組態下，Docker的紀錄檔（如：docker logs、docker service log）所記載的是命令列的輸出結果（STDOUT和STDERR）。 而STDOUT 和 STDERR 對應的檔案路徑分別是 /dev/stderr和/dev/stdout。

在Docker裡，網橋網路 使用的是 軟體形式的網橋。 使用相同的網橋的容器連接進入該網路，而非該網路的容器刷故無法接入。 Docker網橋驅動會自動地在Docker主機上安裝規則，這些規則讓不同橋接網路之間不能直接通信。

Docker Engine API（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）是用於與Docker守護行程互動用的的API。 它是一個RESTful API，因此它不僅可以被Docker客戶端呼叫，也可以被wget 和 curl等命令呼叫。 使用 Docker 可快速交付程式碼、標準化應用程式操作、無縫移動程式碼，以及透過提高資源使用率節省成本。 您可以使用 Docker 獲得能夠隨處可靠執行的單一物件。 Docker 簡單易懂的語法還能為您提供完整的控制權。

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