本文章是在网易云课堂的课程学习中编写，部分图片从网易云课堂ppt引用
容器化专题
导学：
偏重于理解和使用，以核心概念为主，跟着操作为辅，学会查阅官方文档，理解容器化技术在项目中的应用
重点：
1、要理解docker和k8s的使用，知道有哪些功能，知道如何使用
2、了解容器化带来的好处，知道容器化技术具备的功能
难点：
1、要了解docker和k8s的架构，理解容器编排的概念
2、了解操作系统、网络的概念
首先学习Docker
分为六大模块进行学习，列表如下：
1、Docker基础概念
2、Docker安装、卸载和加速
3、Docker镜像、容器的常用命令
4、利用 Docker file 构建私有镜像
5、运行Java程序
6、搭建Docker私有仓库
为避免篇幅过长，分成六篇文章来记录。本文章介绍的是基础概念模块
一、Docker基础概念
【Docker介绍】
1、Docker是用Go语言进行开发实现，基于Linux内核的cgroup、namespace以及 AUFS类的Union FS等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。
2、Docker在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得Docker技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。
【Docker和传统虚拟机的对比】
传统虚拟机技术：虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程;
Docker：容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。
【为什么要使用Docker】
Docker优势：更高效地利用系统资源、更快速的启动时间、一致的运行环境、持续交付和部署部署、更轻松的迁移、更轻松的维护和扩展。
【Docker架构】
1、Docker主要分为三大块：客户端、主机、仓库
2、Docker工作模式：使用客户端-服务器(C/S)架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。
相关概念介绍：
1）Docker镜像：是用于创建Docker容器的模板
2）Docker容器：是独立运行的一个或一组应用
3）Docker客户端：通过命令行或其他工具，使用Docker的API与Docker的守护进程进行通信
4）Docker主机：可以是物理机或虚拟机，用于执行守护进程的仓库
5）Docker仓库：用于保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库，比如GitHub
6）Docker machine：是一个简化的docker安装的命令行工具，通过简单的命令行即可在相应平台上安装Docker
【Docker基本概念】
理解了Docker的下面三个基本概念，就理解了Docke的整个生命周期
1、镜像（Image）
Docker镜像相当于一个特殊的文件系统
以操作系统为例，操作系统分为内核和用户空间。对于Linux而言，内核启动后，会挂载root文件系统为其提供用户空间支持。而Docker镜像(Image) ， 就相当于是一个root文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
Docker镜像分层存储
Docker是分层存储的架构，使得镜像的复用、定制变得更为容易。镜像是一个虚拟的概念，由一组多层的文件系统组成。镜像构建时，是一层层地构建，每一层构建完不会再改变，所以在构建每一层时尽量只包含该层需要添加的东西。还可以用之前构建好的镜像作为基础层，进一步添加新的层，定制自己所需的内容，构建新的镜像。
2、容器（Container）
容器和镜像的关系
类似于Java中的类和实例，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
容器存储层
是为容器运行时读写而准备的存储层。容器也是分层存储的，每一个容器运行时，是以镜像为基础层，在其上面创建一个当前容器的存储层，它的生命周期和容器一样，所以任何保存在容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。
**注意：容器不应该向存储层内写入任何数据，容器存储层要保持无状态化。所有文件写入操作，都应使用Volume数据卷，或绑定宿主目录，这样读写会跳过容器存储层，直接对宿主（或网络存储）发生读写，性能和稳定性更高。
数据卷
生命周期独立于容器，容器消亡，数据卷不会消亡。使用数据卷后，容器删除或重新运行后，数据不会丢失。
3、仓库（Repository）
Docker Registry
Docker Registry是集中存储、分发镜像的服务，使得镜像能够在其他服务器上使用。
一个Docker Registry可以包含多个仓库（Repository），每个仓库可以包含多个标签，每个标签对应一个镜像。
通常一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，标签就常用于对应该软件的各个版本。我们可以通过<仓库名>:<标签>的格式来指定具体是该软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以最新的（latest）作为默认标签。
举个栗子：以centos镜像为例，centos 是仓库的名字，其内包含有不同的版本标签，如，6.9、7.5。我们可以通过centos:6.9，或者centos:7.5来具体指定所需哪个版本的镜像。如果忽略了标签，比如centos,那将视为centos:latest。
Docker仓库
1）Docker Registry公开仓库
常用的Registry是官方的Docker Hub，这也是默认的Registry。除此以外，还有CoreOS的Quay.io，CoreOS相关的镜像存储在这里。另外，还有Google 的Google Container Registry, Kubernetes 的镜像使用的就是这个服务。
加速器：国内的一些云服务商提供的针对Docker Hub的镜像服务。常见的有阿里云加速器、DaoCloud 加速器等。使用加速器会直接从国内的地址下载Docker Hub的镜像，比直接从Docker Hub下载速度会提高很多。
国内也有一些云服务商提供类似于Docker Hub的公开服务。比如网易云镜像服务、DaoCloud镜像市场、阿里云镜像库等。
2）Docker Registry私有仓库
用户可以在本地搭建私有Docker Registry。Docker 官方提供了Docker Registry镜像，可以直接使用做为私有Registry服务。
开源的Docker Registry镜像只提供了Docker Registry API的服务端实现，足以支持docker命令，不影响使用。但不包含图形界面，以及镜像维护、用户管理、访问控制等高级功能。在官方的商业化版本Docker Trusted Registry中，提供了这些高级功能。
除了官方的Docker Registry外，还有第三方软件实现了Docker Registry API，甚至提供了用户界面以及一些高级功能。比如，VMWare Harbor和Sonatype Nexus。
