什么是 Docker？关于容器化的指南
Docker 是一个开源软件平台。在这个平台上，开发人员可以创建、运行、部署、更新和管理容器化应用，还可以通过将代码、依赖关系和库打包到“容器”（容器是一种虚拟化的独立应用实例，包含应用独立运行所需的一切）中，来对应用层进行抽象处理。Docker 简化了容器化过程，从而彻底革新了软件开发领域。
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Docker 是如何工作的
Docker 是一种开源技术，可在 Windows、Linux 和 macOS 上运行。它的工作原理是将新构建的软件隔离在其环境中。此环境最初采用 Docker 映像的形式，这是一个可执行程序包，用于确定如何创建容器、将使用什么软件以及如何运行。
在执行镜像后，Docker 会创建一个容器来容纳运行应用所需的一切，其中包括系统工具、代码库、所有依赖关系和运行时。可将 Docker 镜像视为容器的源代码，也可将 Docker 容器视为 Docker 镜像的实例。
容器化的一个重要好处是依赖关系隔离。容器具有所有必要的依赖关系，而运行容器的主机没有。这不仅能提高安全性，还可防止依赖关系冲突。
Docker 可促进敏捷开发实践，其中包括以协作、灵活性和持续交付有效代码为重点的快速开发周期。它使开发人员能够快速执行测试，并确保在将应用部署到暂存和生产环境之前一切正常。
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Docker 的用途是什么？
Docker 创建的容器是隔离环境，可以将应用与其所有依赖关系捆绑在一起，以在不同设置下保持性能稳定。创建基于 Docker 镜像，Docker 镜像是定义容器内部组成及其运行方式的只读模板。
开发人员在软件开发、测试和部署期间，通过各种方式使用 Docker，具体包括将应用分解为微服务、精简 CI/CD 管道、简化软件测试，以及确保应用在不同环境中平稳运行。
微服务架构
对于“Docker 的用途是什么？”这个问题，可以从它在微服务中的用途的角度来回答。
Docker 非常适合部署微服务架构，这种架构通过将单个应用分解为一系列彼此独立、松散耦合的服务来构建该应用。
通过使用 Docker 容器构建微服务，DevOps 团队可以为每个微服务提供隔离环境，以此来测试代码，而不必担心会对应用的其余部分产生负面影响。每个容器都使用自己的一组依赖关系和资源独立运行，这意味着一个容器中的任何变更或问题都不会影响其他容器。使用裸机服务器时，不太容易实现此等级别的隔离和控制。在裸机服务器中，对一项服务的变更会更容易影响整个系统。通过这种方式，Docker 提高了开发的速度和效率，同时确保了更高的可靠性、更高的可扩展性、更快的部署速度，以及更容易采用微服务架构。
尽管微服务可通过封装功能降低单个组件的复杂性，但编排数百个此类独立服务可能仍具有挑战性。在这方面，Docker 可以提供帮助。Compass 和 Kubernetes 等工具也可以帮助控制微服务的蔓延。Compass 及其组件目录可将公司的所有软件组件集中在一个地方。Kubernetes 具备强大的编排功能，它可以在计算机集群上高效地管理、部署和扩展容器化应用。
Compass 建立了最佳实践，并通过记分卡来衡量软件的运行状况。它利用基于 Atlassian Forge 平台构建的扩展程序，为整个 DevOps 工具链提供数据和洞察信息。
持续集成和部署
开发人员可在 DevOps 中使用 Docker 建立持续集成和持续交付 (CI/CD) 管道。这意味着将代码更改与项目的主分支合并（持续集成），同时确保最终用户拥有一个具有最新、可靠软件的有效应用，从而实现持续部署。
Docker 精简了 CI/CD 周期，允许开发人员向运营团队交付一个打包为镜像的应用，并且此应用可在任意 Docker 主机上运行。
容器
开发人员可以在不使用 Docker 的情况下创建容器。但是，Docker 拥有先进的解决方案和智能工具，可以简化、精简和自动化整个流程。Docker 镜像是独立、轻量级、可执行的软件包，包括系统库、设置、工具、运行时、代码，以及运行应用所需的所有依赖关系。
Docker 镜像可以有效地将软件与其环境隔离开来，从而确保了无论开发环境与部署环境有何差异，多个容器都能一致地操作/执行。此效果的达成，得益于 Docker 利用操作系统内核中的资源隔离，在同一个操作系统中执行多个容器。
Docker 镜像指定了一个基础层，并将所有必要的依赖关系安装在该基础之上。镜像构建完成后，只要 Docker 守护程序在运行，镜像就可以在任意 Docker 主机上运行（而无论主机的操作系统如何）。运行中的容器通过 Docker 守护程序与主机操作系统进行交互，从而为主机操作系统的选择提供了灵活性。
此外，Docker 还可实现更快的迁移，使得在多个 Docker 环境中创建新实例及简化容器的维护工作流更加轻松。
软件测试
Docker 为软件测试提供了相当出色的灵活性和多方面的优势，包括：
- 提供一致的测试环境：Docker 打包了应用在任意 Docker 主机上运行所需的一切，而不仅仅限于开发人员需要的资源。
- 实现测试自动化：将 Docker 集成到现有自动化环境中可简化重复的任务。
- 降低成本：Docker 允许在单独的、功能较弱的服务器上设置测试环境，而无需专用的硬件或虚拟机 (VM)。生产主机不受测试运行的影响，可以保持性能和稳定性。
- 助力更好的协作：使用 Docker 时，只要轻松与团队成员共享容器映像，即可轻松共享测试环境。
Docker 的优势
用 Docker 进行软件开发和部署的优势包括可扩展、能保持一致、可移植、能实现隔离和高效利用资源。Docker 能够隔离依赖关系，这使得每个容器无论在什么环境下都能可靠地运行。这些优势会给全公司的不同团队带来积极的影响，包括开发、运营和质量保证团队。
可扩展性
Docker 容器可以快速启动，从而可以按需无缝部署应用。这种响应能力允许应用基于流量的波动或工作负载的增加灵活扩缩。
例如，在黑色星期五促销期间，网购用户可能会大量涌入电子商务购物应用。为了应对此类流量激增，运行网站微服务的 Docker 容器可以自动扩展。Kubernetes 之类的编排工具可以应对此等情况，不过必须将其配置为根据需求调整运行中的容器数量。
容器编排工具提供了一个框架，用于自动大规模管理容器的生命周期和微服务架构。它通过处理调配、部署、联网、扩展、负载均衡等，自动执行运行/管理容器化工作负载和服务所需的运营工作。
随着购物者和交易数量的增加，编排工具会构建新的容器来分担工作负载。这可以确保网站在流量达到高峰的情况下仍能平稳运行。
一致性
Docker 可确保在开发和部署方面保持一致。它允许开发人员创建和克隆适用于任意环境的软件包。用户可以在容器中验证必要的库和包的确切版本，从而尽可能降低因依赖关系版本略有不同而出现缺陷的风险。
如果无法确保一致，缺陷消除和代码测试将会非常繁琐、耗时。由于不一致之处众多，软件交付将变得不可靠。
可移植性
Docker 是一种轻量级的可移植软件工具，它打包了应用在不同环境中一致地运行所需的一切。
由于所有内容都是独立的，容器不依赖于主机上预先安装的软件或配置。因此，您可以在必要时轻松设置和部署容器。
隔离
Docker 容器将代码隔离到独立的环境中，不依赖于其他容器或主机的操作系统。这种隔离能提高测试安全性，避免整个应用脱离正轨。它还消除了直接在不同环境或系统上运行应用时可能发生的兼容性问题和依赖关系冲突，因为 Docker 提供了统一、一致的平台来运行应用。
资源效率
与传统虚拟化相比，Docker 优化了多个关键领域中的资源利用：
- 与虚拟机相比，Docker 容器使用的内存和磁盘空间量通常较少。
- Docker 容器共享主机的内核，因此消除了运行多个虚拟机的开销。
- 用户可为每个 Docker 容器分配特定的 CPU、内存和磁盘空间。
- 用户可以设置 Docker 编排工具，从而自动管理容器生命周期，并优化机器集群中的资源利用。
使用 Compass 通过 Docker 进行容器编排
使用 Docker 进行容器化带来了一个问题，那就是如何管理和了解一个包含了在许多 Docker 主机上运行的众多容器的系统。如何管理分布式架构随扩展而增加的复杂性，对于确保可靠的应用性能至关重要。尽管 Docker 负责容器化，但 Compass 之类的工具可以为您的开发环境提供宝贵的洞察信息。
Compass 是一个可扩展的开发人员体验平台，可将关于服务性能和运行状况以及团队协作的分散信息整合到一个集中且可搜索的位置。
通过使用 Compass，您可以提高效率，进而让您的开发团队能够：
- 利用可帮助开发人员快速找到所需内容的组件目录，控制软件的无序增加并提高工作效率。
- 通过组件及其依赖关系的实时动态更新，监控服务运行状况。
尽管 Compass 不是容器编排工具，但它可通过提供一个开发工作的集中视图并帮助识别需要改进的领域，来补充您的 Docker 设置。
对于“Docker 是什么”这个问题，最终答案在于它能简化流程、提高效率、确保一致性和保持可移植性，因此是现代 DevOps 实践中不可或缺的技术。
对 Compass 等工具的额外支持，让 Docker 有更大的潜力来管理复杂的分布式架构。利用 Docker 的容器化功能，开发人员可以更高效地构建、测试和部署应用。
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什么是 Docker？ 常见问题
Kubernetes 与 Docker 有什么区别？
Kubernetes 和 Docker 经常配合使用。Docker 提供容器运行环境，而 Kubernetes 编排和管理 Docker 容器集群，确保它们以最佳方式运行。简而言之，Docker 是一种容器技术，而 Kubernetes 是一种容器编排工具。当应用的复杂性达到了手动管理容器力所不及的地步时，转向 Kubernetes 便成为明智之选。
Docker 与虚拟机有什么区别？
与虚拟机不同，Docker 容器不会虚拟化硬件，也不需要完整的访客操作系统。相反，Docker 容器会对操作系统进行虚拟化，并将其作为独立进程在主机系统上运行。因此，Docker 容器比传统虚拟机运行速度更快、更轻便。
此外，Docker 容器共享主机的资源，而不是为每个虚拟机分配资源，这提高了它们的效率。在您需要可移植的轻量级环境来运行应用时，Docker 是理想之选。虚拟机更适合运行需要整个访客操作系统或模拟硬件环境的工作负载。
在使用 Docker 时有哪些常见问题？
Docker 的常见挑战包括资源限制、网络复杂性和 Docker 映像问题。妥善的资源分配和监控至关重要，可以确保容器有充足的资源来高效运行。
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