學習任何東西都可以按照3W的框架進行，容器技術也是一樣，先回答 What、Why 和 How 這三個問題。
What - 什么是容器？
容器是一種輕量級、可移植、自包含的軟件打包技術，使應用程序可以在幾乎任何地方以相同的方式運行。開發人員在自己筆記本上創建并測試好的容器，無需任何修改就能夠在生產系統的虛擬機、物理服務器或公有云主機上運行。
容器與虛擬機
談到容器，就不得不將它與虛擬機進行對比，因為兩者都是為應用提供封裝和隔離。
容器由兩部分組成：
-
應用程序本身
-
依賴：比如應用程序需要的庫或其他軟件
容器在 Host 操作系統的用戶空間中運行，與操作系統的其他進程隔離。這一點顯著區別于的虛擬機。
傳統的虛擬化技術，比如 VMWare, KVM, Xen，目標是創建完整的虛擬機。為了運行應用，除了部署應用本身及其依賴（通常幾十 MB），還得安裝整個操作系統（幾十 GB）。
下圖展示了二者的區別。
如圖所示，由于所有的容器共享同一個 Host OS，這使得容器在體積上要比虛擬機小很多。另外，啟動容器不需要啟動整個操作系統，所以容器部署和啟動速度更快，開銷更小，也更容易遷移。
Why - 為什么需要容器？
為什么需要容器？容器到底解決的是什么問題？
簡要的答案是：容器使軟件具備了超強的可移植能力。
容器解決的問題
我們來看看今天的軟件開發面臨著怎樣的挑戰？
如今的系統在架構上較十年前已經變得非常復雜了。以前幾乎所有的應用都采用三層架構（Presentation/Application/Data），系統部署到有限的幾臺物理服務器上（Web Server/Application Server/Database Server）。
而今天，開發人員通常使用多種服務（比如 MQ，Cache，DB）構建和組裝應用，而且應用很可能會部署到不同的環境，比如虛擬服務器，私有云和公有云。
一方面應用包含多種服務，這些服務有自己所依賴的庫和軟件包；另一方面存在多種部署環境，服務在運行時可能需要動態遷移到不同的環境中。這就產生了一個問題：
如何讓每種服務能夠在所有的部署環境中順利運行？
于是我們得到了下面這個矩陣：
各種服務和環境通過排列組合產生了一個大矩陣。開發人員在編寫代碼時需要考慮不同的運行環境，運維人員則需要為不同的服務和平臺配置環境。對他們雙方來說，這都是一項困難而艱巨的任務。
如何解決這個問題呢？
聰明的技術人員從傳統的運輸行業找到了答案。
幾十年前，運輸業面臨著類似的問題。
每一次運輸，貨主與承運方都會擔心因貨物類型的不同而導致損失，比如幾個鐵桶錯誤地壓在了一堆香蕉上。另一方面，運輸過程中需要使用不同的交通工具也讓整個過程痛苦不堪：貨物先裝上車運到碼頭，卸貨，然后裝上船，到岸后又卸下船，再裝上火車，到達目的地，最后卸貨。一半以上的時間花費在裝、卸貨上，而且搬上搬下還容易損壞貨物。
這同樣也是一個 NxM 的矩陣。
幸運的是，集裝箱的發明解決這個難題。
任何貨物，無論鋼琴還是保時捷，都被放到各自的集裝箱中。集裝箱在整個運輸過程中都是密封的，只有到達最終目的地才被打開。標準集裝箱可以被高效地裝卸、重疊和長途運輸。現代化的起重機可以自動在卡車、輪船和火車之間移動集裝箱。集裝箱被譽為運輸業與世界貿易最重要的發明。
Docker 將集裝箱思想運用到軟件打包上，為代碼提供了一個基于容器的標準化運輸系統。Docker 可以將任何應用及其依賴打包成一個輕量級、可移植、自包含的容器。容器可以運行在幾乎所有的操作系統上。
其實，“集裝箱” 和 “容器” 對應的英文單詞都是 “Container”。
“容器” 是國內約定俗成的叫法，可能是因為容器比集裝箱更抽象，更適合軟件領域的原故吧。
我個人認為：在老外的思維中，“Container” 只用到了集裝箱這一個意思，Docker 的 Logo 不就是一堆集裝箱嗎？
Docker 的特性
我們可以看看集裝箱思想是如何與 Docker 各種特性相對應的。
| 特性 | 集裝箱 | Docker |
|---|---|---|
| 打包對象 | 幾乎任何貨物 | 任何軟件及其依賴 |
| 硬件依賴 | 標準形狀和接口允許集裝箱被裝卸到各種交通工具，整個運輸過程無需打開 | 容器無需修改便可運行在幾乎所有的平臺上 -- 虛擬機、物理機、公有云、私有云 |
| 隔離性 | 集裝箱可以重疊起來一起運輸，香蕉再也不會被鐵桶壓爛了 | 資源、網絡、庫都是隔離的，不會出現依賴問題 |
| 自動化 | 標準接口使集裝箱很容易自動裝卸和移動 | 提供 run, start, stop 等標準化操作，非常適合自動化 |
| 高效性 | 無需開箱，可在各種交通工具間快速搬運 | 輕量級，能夠快速啟動和遷移 |
| 職責分工 | 貨主只需考慮把什么放到集裝箱里；承運方只需關心怎樣運輸集裝箱 | 開發人員只需考慮怎么寫代碼；運維人員只需關心如何配置基礎環境 |
容器的優勢
對于開發人員 - Build Once, Run Anywhere
容器意味著環境隔離和可重復性。開發人員只需為應用創建一次運行環境，然后打包成容器便可在其他機器上運行。另外，容器環境與所在的 Host 環境是隔離的，就像虛擬機一樣，但更快更簡單。
對于運維人員 - Configure Once, Run Anything
只需要配置好標準的 runtime 環境，服務器就可以運行任何容器。這使得運維人員的工作變得更高效，一致和可重復。容器消除了開發、測試、生產環境的不一致性。
How - 容器是如何工作的？
從下節開始我們將學習容器核心知識的最主要部分。首先會介紹 Docker 的架構，然后分章節詳細討論 Docker 的鏡像、容器、網絡和存儲。
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