容器化技术

2025-01-21 20:25:32
斋叔尧
冶金VPS

Docker容器化技术:构建高效、可移植的开发环境和部署流程|Docker的分层设计

容器技术在云原生领域发挥着至关重要的作用。
通过容器化技术,微服务及其所需的配置、依赖和环境设置可以轻松部署到新的服务器节点,无需重复配置,极大地提高了微服务及其所需配置的效率。
、依赖项和环境设置。
分层设计是Docker的主要实现理念。
理解这个原理对于全面掌握Docker镜像和容器的运行机制至关重要。
为了实现一次构建、多处运行的目标,Docker引入了分层设计。
将应用程序分解为多个层,如操作系统层、库和第三方软件层、应用程序包层、配置文件层。
共享层可以显着减少安装和部署期间的下载。
然而,这也带来了一些挑战,比如如何管理不同应用之间可能存在的共性和个性冲突。
为了解决这个问题,Docker引入了写时复制策略,该策略允许应用程序以最高优先级在自己的空层中进行更改,从而保证应用程序之间的兼容性和一致性。
Docker解决了操作系统过度依赖的问题,通过容器虚拟机技术构建轻量级虚拟机。
这些容器与主机共享Linux内核,不需要指令级模拟,并且消耗的性能非常少,接近普通进程。
Docker使用Go语言通过Libcontainer组件实现容器管理,并通过命名空间、cgroup、特性和文件系统来控制容器。
Libcontainer接口抽象使得Docker能够实现完整的跨平台实现。
在Docker镜像管理中,镜像分为基础镜像和扩展镜像。
基础镜像提供操作系统内核,不同Linux发行版之间的主要区别在于rootfs用户空间,但内核是相同的。
基础镜像和扩展镜像是通过逐层堆叠生成的,每层镜像都可以共享,从而节省磁盘空间。
当容器启动时,一个新的可写层会加载到镜像之上,下面的部分称为“镜像层”。
容器层是可读写的,所有文件修改都发生在该层,而镜像层只允许读。
当你进行版本变更管理时,Docker通过添加新的层来实现版本更新。
您只需上传新层即可,这大大减少了上传包的大小,并使版本更新变得非常快速和轻量。
这种分层设计对于大规模分布式环境中的部署和发布部署至关重要,为云原生环境中的持续集成/部署提供了可靠的基础。

【公开课】Kubernetes入门——深入浅出讲Docker

容器化简介及发展历史1.1虚拟化技术简介容器化基本上是一种在单个操作系统上同时运行许多独立程序的技术。
它是一种虚拟化技术。
主要分为硬件虚拟化、软件虚拟化、容器虚拟化三种。
硬件虚拟化是我们今天讨论的底层技术、虚拟机等软件虚拟化、容器虚拟化技术的实现。
1.2容器发展简史容器技术的引入并不是什么新鲜事,早在1978年就开始了。
探索过。
下图可以清晰地了解容器技术的发展历程。
1.3理解DockerDocker作为容器化的代表,类似于容器改变运输行业。
Docker于2013年推出,2014年正式发布。
从Docker0.1到Docker1.0仅用了15个月的时间,并迅速在全球范围内流行起来。
当年2017年,Docker宣布拥抱Kubernetes,标志着容器管理系统之战的结束。
Docker因其以下优点而被广泛采用:2.1持续部署和测试一致性通过保持存储库中所有配置和依赖项的灵活性,Docker一个流程可以确保从开发到产品发布都使用同一个容器。
多样性和人为干预的需要。
2.2多云平台兼容性Docker具有高度可移植性,可以快速部署在AWS、GCP、BCE、Azure和阿里云等任何具有DockerRuntime的环境中,且无需迁移成本。
2.3本地标准和版本控制Docker允许轻松回滚到早期版本的镜像,以避免组件更新造成的本地损坏。
2.4隔离性确保应用程序和资源的分离,避免冲突和不同版本依赖的影响,并限制每个容器的使用。
2.5安全性Docker容器的隔离和资源限制特性意味着即使某个应用程序被黑客攻击,也不会影响其他容器中的应用程序。
2.6Docker优点总结Docker的优点可以概括为:一处成功,处处成功;2.7Docker容器和镜像的基本使用本节介绍Docker通过实际练习和操作,帮助您掌握容器和镜像操作的基本使用。
我们先来了解一下“写”以及Docker中的常用术语、Docker环境安装、Docker架构。
2.8常用名称、环境安装及架构常用名称说明、Docker环境安装流程、Docker架构介绍(C/S模式)。
2.9Docker核心概念及使用深入探讨DockerRepository(镜像仓库)、Dockerfile(构建镜像源代码)等核心概念以及构建Docker镜像的实际示例。
2.10启动命令详解:启动命令包括gethelp、镜像操作序列命令、镜像运行序列命令等,详细分析各个命令的用法。
2.11如何调试Docker容器可以通过查看容器日志、检查元数据和执行交互式shell命令来调试。
2.12构建自己的Docker镜像的详细步骤:前期准备、构建镜像、运行镜像等。
2.13镜像基本操作命令汇总包含快速入门的基本命令,易于执行和运行镜像。
3、Docker的基础核心技术Docker基于三项核心技术:Cgroup、Namespace、AUFS。
Cgroup用于限制进程组的资源,Namespace实现资源隔离,AUFS是高性能的分层文件系统,是构建Docker镜像的基础。
3.1CgroupCgroup是Linux内核提供的一个函数,用于限制进程组的资源。
它由Google工程师发起并贡献,用于资产管理和控制。
3.2LinuxNamespaceNamespace是LinuxKernel提供的一种内核级资源隔离机制,强制访问隔离,允许不同命名空间中的资源相互可见。
3.3AUFSAUFS是一个高性能的分层文件系统,类似于Dockerimage的基石,用于创建读写层以支持容器之间的资源共享。
本课到此结束。

什么是dock

Docker是一种开源打包技术。

Docker是一个基于容器的平台,允许开发人员将应用程序及其依赖项打包到可移植容器中。
该容器包含应用程序运行所需的一切:代码、运行时、系统工具等。
Docker提供了一种使用Linux内核的容器技术跨多个平台快速部署和隔离应用程序的方法。
下面介绍一下Docker

Docker的基本概念和特点

1.容器化技术:Docker利用容器化技术来虚拟化应用程序的运行环境。
这意味着开发人员可以创建一个包含应用程序及其所有依赖项的轻量级容器,从而允许快速部署和隔离应用程序。

2.可移植性:由于Docker容器是跨平台的,开发者可以在不同的操作系统和硬件架构上运行同一个容器,而不用担心兼容性问题。
这使得应用程序部署更简单、更高效。

3.资源隔离:Docker容器提供资源隔离,保证每个容器都有自己的文件系统、CPU、内存和网络资源。
这有助于优化资源使用和性能管理。

Docker应用脚本

Docker广泛应用于开发、测试和生产环境。
开发人员可以使用Docker在本地环境中构建和测试应用程序,然后将容器部署到生产环境中,以确保应用程序跨环境一致运行。
此外,Docker还可以用于构建微服务架构,通过将大型应用程序划分为许多小型服务来简化应用程序管理和扩展。

Docker是如何工作的

Docker通过Linux内核的namespace和cgroup技术实现容器化。
它使用Dockerfile来定义容器构建过程,并通过镜像管理来存储和分发容器。
当需要运行容器时,Docker会创建映像的实例并在其中运行应用程序。
通过这种方式,Docker实现了应用程序的快速部署和隔离。

简而言之,Docker是一项强大的容器化技术,通过提供可移植的应用程序运行环境、资源隔离以及简单管理和部署的机制,为开发人员带来了极大的便利。

k8s和docker区别是什么?

K8s和Docker之间的主要区别在于它们的角色和范围不同。

1.Docker

Docker是一种将应用程序及其依赖项打包到独立容器中的技术。
它可以运行在Docker引擎支持的任何平台上,确保应用程序在各种环境下一致运行。
Docker的主要目标是简化应用程序部署和管理,通过容器化技术实现快速可靠的应用程序部署。
适用于开发和运营团队,帮助他们在不同环境中快速部署应用程序。

2.K8s

Kubernetes是一个开源容器编排平台,用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。
提供自动容灾、自愈、滚动更新、灵活伸缩等强大功能。
Kubernetes的目标是为大规模容器化应用提供强大的支撑平台。
适用于企业级应用,帮助运维团队管理和维护大规模容器集群。

这两种类型的主要区别:

1.应用范围:Docker专注于创建和管理单个容器,而Kubernetes专注于管理和编排整个容器集群。

2.功能重点:Docker主要解决部署和应用一致性问题,而Kubernetes提供了更全面的功能,包括资源规划、负载均衡、自动伸缩运动等,以满足大规模生产环境的需求。

3.复杂性:与Docker相比,Kubernetes是一个更复杂的平台,学习曲线更陡峭,但一旦掌握,它可以提供更高水平的控制和自动化。

综上所述,Docker和Kubernetes都在容器技术领域发挥着重要作用。
Docker提供了底层的容器化技术,Kubernetes在此之上提供了更高层的管理和编排功能,适合大规模生产环境。
根据具体需求和情况选择合适的工具,可以更好地发挥容器技术的优势。

漫谈容器化技术

探索容器技术的创新之旅

数字时代,Docker-Swarm、Kubernetes等容器技术正在重塑应用的使用方式,为开发者提供了新的开发视角。
让我们深入了解容器的美丽和价值。

起源与演变

在物理机时代,环境的搭建很麻烦,虚拟机的出现虽然提高了效率,但也消耗了大量的资源。
随后,Docker的出现,将我们带入了轻量级、快速部署、功能强大的容器新时代。
标准迁移、自动部署,让应用部署更简单。

虚拟化与容器的比较

虚拟机在操作系统层面是隔离的,虽然效率很高,但占用大量资源。
相比之下,前者实现了进程层面的隔离,启动速度快,资源需求较低,更符合现代开发效率要求。

云原生与容器技术的融合

随着容器技术的兴起,如2013年Docker、2014年Kubernetes的诞生,云原生应用架构应运而生。
容器、服务网格等技术成为推动云环境演进的主要力量。

技术发展与历史

从Docker、Kubernetes的兴起到202x后技术的商业化和进步,容器技术在不断的创新中不断前行。

核心技术解析

Docker作为基础容器工具,践行“轻量级封装”理念,专注于提供容器功能,包括打包、运输和运行,大幅降低使用成本,实现各种环境之间的隔离。

DockerCompose作为部署助手,简化了多个容器的启动和管理,让开发者工作更加高效。

DockerSwarm作为多主机容器管理工具的高级版本,支持高可用性和负载均衡,进一步增加了容器部署的灵活性。

Kubernetes(K8s)是Google开发的跨主机容器平台,相比DockerSwarm,K8s提供了更全面的管理和扩展功能,是现代容器部署的首选。

结论与未来展望

容器技术发展与云原生生态系统相互促进,Docker、Compose、Swarm、K8s构成了该技术的核心框架。
未来我们将研究如何在实践中熟练运用这项技术,实现软件更加高效、稳定的使用和运行。