docker基本概念

• 镜像（image）
• 容器（container）
• 仓库（repository） 理解了这三个概念，就理解了docker的整个生命周期

镜像（image）

• docker镜像

我们都知道，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。比如官方镜像ubuntu:16.04就包含了完整的一套Ubuntu16.04最小系统的root文件系统 docker镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需要的程序，库，资源，配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷，环境变量，用户等）。镜像不包含任何动态的数据，其内容在构建之后也不会被改变。

• 分层存储

因为镜像包含操作系统完整的root文件系统，其体积往往是庞大的，因此在docker设计时，就充分利用 union FS的技术，将其设计为分层存储的架构，严格来说，镜像并非像是ISO那样的打包文件，镜像只是一个虚拟的概念，其实体现并非由一个文件组成，而是由一个文件系统组成，或者说，由多层文件系统联合组成的。 镜像构建时，会一层层构建，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生变化，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。比如删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候，虽然不会看到该文件，但实际上该文件会一直跟随镜像。因此在构建镜像的时候，需要额外的小心，每一层尽量只包含该层需要添加的东西，任何额外的东西应在该层构建结束前清理掉。 分层存储的特征还使得镜像的复用，定制变得更加容易。甚至可以用之前构建好的镜像为基础，然后进一步添加新的层，以定制自己所需要的内容，构建新的镜像。

容器（container）

镜像和和容器的关系，就像是面对象程序中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行的实体。容器可以被创建，启动，停止，删除，暂停的等。 容器的实质是进程，单与直接在宿主机执行的进程执行的不同，容器进程运行属于自己的独立的命名空间。因此容器可以拥有自己的root文件系统，自己的网络配置，自己的进程空间，甚至是自己的用户ID空间。容器内 的进程是运行在一个隔离的环境里面，使用起来就好像是在一个独立于宿主机的系统下操作一样。这种特性使得容器的封装的应用比直接在宿主机运行更加安全。也因为这种隔离的特性，很多初学docker时常会混淆容器和虚拟机。 前面有讲过镜像使用的是分层储存，容器也是如此。每一个容器运行时，是以镜像为基础层，在器上创建一个当前容器的存储成，我们可以称这个为容器运行时读写而准备的存储层为容器存储层 容器存储层的生命周期和容器是一样的，容器消亡时，容器存储层也随之消失。因此任何保存容器储存层的信息都会随着容器删除而消失。 按照docker最佳实践的要求，容器不应该向其存储层内写入任何的数据，容器存储层要保存无状态化，所有的文件写入操作，都应该使用数据卷，或者绑定宿主目录，在这些位置的读写会跳过容器储存层，直接对宿主（或网络存储）发生读写，其性能和稳定性更高。 数据卷的生存周期独立于容器，容器消亡，数据卷不会消失。因此使用数据卷后，容器容器删除或者重新运行之后数据确不会丢失。

仓库（Repository）

• docker registry

镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主机上运行，但是，需要在其他服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储，分发镜像的服务器，docker registry就是这样的服务。 一个docker registry中可以包含多个仓库（repository）；每个仓库可以包含多个标签（tag）作为默认的标签。 以Ubuntu镜像为例，Ubuntu是仓库的名字，其中包含有不通版本的标签，如 14.04，16.04。我们可以通过Ubuntu:16.04来指定所需要的那个版本的镜像。如果忽略了标签，那将使用默认的Ubuntu:latest最新的版本。 仓库名常以两段格式路径形式出现，比如jwilder/nginx-proxy，前者往往意味着docker registry多用户环境下的用户名，后者往往是对应的软件名。但是这并非绝对的，取决于使用的docker registry的软件或服务。

• docker registry公开服务

docker registry公开服务是开放给用户使用,允许用户管理镜像的registry服务。一般这类公开服务允许用户免费上传，下载公开的镜像，并可能提供收费服务供用户管理私有镜像。 最常用的registry公开服务是官方的docker Hub，这也是默认的registry服务，并拥有大量的高质量的官方镜像。除此之外还有CoreOS的quay.io，CoreOS相关的镜像存储在这里。 由于某些原因，在国内访问这些服务可能会比较慢，因此国内的一些云服务商提供了针对docker hub的镜像服务，这些镜像服务被称为加速器。常见的有阿里云加速器，daocloud加速器等。使用加速器会直接在从国内的地址下载docker hub镜像，比直接从docker hub下载速度回提高很多。

• 私有docker registry

除了公开服务外，用户还可以在本地搭建私有的docker registry。docker官方提供了docker registry镜像，可以直接使用作为私有的registry。