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Docker是云原生非常核心的组件，也是大厂经常考察的内容，下面我就全面来详解Docker原理@mikechen

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Docker

Docker 是一个容器化平台，它能够让开发者打包应用程序、和所有依赖项到一个标准化的容器中，如下图所示：

容器技术本质是：对计算机资源的隔离与控制，就像上图的一个集装箱一样，把程序装进集装箱，然后可以在不同的环境中轻松地移动和部署。

Docker实现原理

Docker有三个核心组件，如下图所示：

分别是：Docker镜像、Docker容器、Docker仓库，三者之间的关系如下：

第一：Docker 镜像

Docker 镜像是容器的基础，每个容器都基于一个镜像运行。

Docker 镜像是一个只读的模板，包含了：运行容器所需的文件系统内容、环境变量、程序配置等。

镜像可以基于其他镜像构建，并且是层叠的，每一层都代表了对原始镜像的修改，镜像可以从 Docker Hub 、或者私有仓库中获取。

第二：Docker容器

容器，是一个独立、轻量级的运行环境，包含了应用程序及其所有依赖项。

Docker 容器是镜像的运行实例，可以被创建、启动、停止、删除。

第三：Docker仓库

Docker 仓库，是存储和分享 Docker 镜像的地方，开发者可以从仓库中获取镜像，并将自己的镜像推送到仓库中。

Docker的实现原理：是利用Namespace做资源隔离、用Cgroup做资源限制、利用Union FS做轻量级虚拟化技术。

1.Linux Namespace

Docker 利用 Linux 内核的 Namespace 功能，实现了容器之间的隔离。

每个容器拥有自己独立的命名空间，包括：进程、网络、用户等，使得容器内的进程看起来就像在一个独立的环境中运行一样。

2.Cgroup

Cgroup（Control Groups），是 Linux 内核提供的一种机制，用于限制、和管理进程组的资源使用。

Docker 使用 Cgroup 功能限制源，比如：CPU、内存、磁盘 I/O... 等，都可以限制。

通过 Cgroup，防止某个容器耗尽系统资源，影响其他容器或主机系统的正常运行。

3.Union FS

Union FS（联合文件系统）：是一种文件系统技术，允许将多个文件系统挂载到同一个目录下，并将它们合并成一个文件系统。

当创建一个新的容器时，Docker 会在基础镜像的基础上添加一个读写层，这个读写层包含了：容器中新增的文件、和修改过的文件。

这样，容器的文件系统实际上是由多个层组成的，每个层都代表了对原始镜像的修改，从而实现了文件系统的共享和高效利用。

通过 Union FS 技术，还节省了存储空间，因为相同的文件只需要在底层镜像中存储一次，而不是每个容器都复制一份。