Build once, Run anywhere
容器的概念是参照了航运中集装箱概念，在航运中不管你运输的是汽车还是棉花，它都使用集装箱将其进行了表转化的操作。容器的使命也是一样，容器具备自包含的能力，将自身程序所依赖的程序全部包含在了容器中，通过Docker将底层环境打通，用户可以将一个容器镜像运行在任何操作系统的宿主机上。
容器技术是一种虚拟化的方案。
虚拟机会让原本几十兆的应用动用几个G的操作系统去支撑，虚拟机需要模拟硬件的行为，会占用更多的资源，而容器虚拟化了操作系统，而不是硬件，提高了使用效率。
1、容器的优势：
容器不在依赖于独立的操作系统运行，相比较上图中的虚拟机它没有每个独立的操作系统；
容器是应用程序层的抽象存在，容器只关心中间件之上的应用，中间件与宿主机的操作系统之间的问题全部交给Docker来处理；
容器是云原生应用的基石。
容器技术使得底层资源使用率得到了进一步的提高。
2、Docker的核心概念：
Docker作为容器化软件的一种，是目前使用率最高的容器引擎，需要特别注意的是Docker并不等于容器。
Docker的基本组成有：客户端（Docker Client）、守护进程（Docker Daemon）、镜像（Docker image）、容器（Docker Container）、仓库（Docker Registry）
2.1、Docker Client客户端和Docker Daemon守护进程
Docker Clint向Docker Daemon发送请求，守护进程会返回结果。
2.2、Docker image镜像
Docker镜像是容器的基石，容器基于镜像启动和运行。镜像保存着容器启动的各种条件。Docker image是一个层叠的只读文件系统。
如上图所示，容器启动时，从下而上加载需要的镜像，镜像被依次移到内存中，最后，bootfs会被卸载。
在Docker中，rootfs永远只读，利用联合加载技术，在root文件系统的基础上加载更多的只读文件系统。
2.3、Docker Container
容器通过镜像启动。镜像出现在Docker生命周期中的构建和打包阶段，容器存在于启动和执行阶段。
当容器启动时，Docker会在镜像的最顶层加载一个读写文件系统。程序就在这一层执行，第一个启动时，这一层是空的，当文件系统变化时，都会应用到这一层。
Docker容器具备的能力：
- 文件系统隔离：每个容器都有自己的root文件系统。
- 进程隔离：每个容器都运行在自己的进程环境中。
- 网络隔离：容器间的虚拟网络接口和IP地址都是分开的。
- 资源隔离和分组：使用cgroups将CPU和内存之间的资源独立分配给每个Docker容器。
Docker底层用的Linux的cgroup和namespace这两项技术实现应用隔离。
2.4、Docker Registry仓库
Docker镜像仓库分为公有仓库和私有仓库。
2.5、Docker的三个核心概念：
1、镜像（image）
2、容器（Container）
3、仓库（Registry）
上图为Docker的整个运行逻辑。通过Docker Client将需要执行的Docker命令发送给Docker运行节点上的Docker daemon，Docker daemon将我们的请求进行分解执行。
例如：执行Docker build命令，Docker会根据Dockerfile构建一个镜像存放在本地；
执行Docker pull命令会从远端的容器镜像仓库拉取镜像到本地；
执行Docker run命令会将容器镜像拉取并运行成为容器实例。
3、Kubernetes：
当创建的容器越来越多的时候，对于容器管理来说其实是灾难性的，原来的10台服务器变成了100个容器。对于容器的管理就需要kubernetes。
kuberbetes是一款优秀的开源容器管理软件，它能对容器进行部署、发布、编排等一系列操作，极大的简化了容器的管理运维难度。
K8S是kubernetes的缩写，用8替代了ubernete。
3.1、K8S简介：
K8s是一个可移植的、可扩展的开源平台，用于管理容器化的工作负载和服务，可促进声明式配置和自动化。K8s可以：
- 快速部署应用
- 快速扩展应用
- 无缝对接新的应用功能
- 节省资源，优化硬件资源的使用
K8s的特点：
- 可移植：支持公有云，私有云，混合云；
- 可扩展：模块化，插件化，可挂载，可组合；
- 自动化：自动部署，自动重启，自动复制，自动伸缩、扩展。
3.2、K8s架构原理
由上图可以看出，K8s架构就是一个Master对应一群Node节点。
Master节点结构：
- apiserver即K8s网关，所有的指令请求都必须经过apiserver；
- scheduler调度器，使用调度算法，把请求资源调度到某一个Node节点；
- controller控制器，维护K8s资源对象；
- etcd存储资源对象。
Node节点：
- kubelet 在每一个 Node 节点都存在一份，在 Node 节点上的资源操作指令由 kubelet 来执行；
- kube-proxy 代理服务，处理服务间负载均衡；
- Pod 是 k8s 管理的基本单元（最小单元），Pod 内部是容器，k8s 不直接管理容器，而是管理 Pod；
- Docker 运行容器的基础环境，容器引擎；
- Fluentd 日志收集服务；
K8s是用来管理容器，但是不直接操作容器，最小操作单元是Pod（间接管理容器）。
一个Master有一群Node节点与之对应。
Master节点不存储容器，只负责调度、网关、控制器、资源对象存储。
容器的存储在Node节点，容器是存储在Pod内部的。
Pod内部可以有一个容器，或者多个容器。
Kubelet负责本地Pod的维护。
Kube-proxy负责负载均衡，在多个Pod之间来做负载均衡。
3.3、Pod概念：
Pod也是一个容器，相当于独立主机，这个容器中装的是Docker创建的容器，Pod是用来封装容器的一个容器，Pod是一个虚拟化分组；
Pod有自己的IP地址、主机名，相当于一台独立沙箱环境。
通常情况下，再部署服务时，使用Pod来管理一组相关的服务。一个Pod中要么部署一个服务，要么部署一组有关系的服务。
Pod内部容器之间访问采用Localhost，Pod之间的通信属于远程访问。
Pod是一个进程，是有生命周期的。宕机、版本更新，都会创建新的Pod。这时候IP地址也会发生变化，Hostname也会发生变化，使用Nginx做负载均衡就不太合适了。所以需要依赖Service的能力。
3.4、ReplicaSet副本控制器
控制Pod副本（服务集群）的数量，永远与预期设定的数量保持一致即可。当有Pod服务宕机时，副本控制器将会立马重新创建一个新的Pod，永远保证副本为设置数量。
ReplicaSet副本控制器控制Pod副本的数量。但是，项目的需求在不断迭代、不断地更新，项目版本将会不停的发版。ReplicaSet不支持滚动更新。
3.5、Deployment部署对象
ReplicaSet不支持滚动更新，Deployment对象支持滚动更新，通常和ReplicaSet一起使用。Deployment管理ReplicaSet。
对于K8s来说，Deployment是不能部署有状态服务的。一般情况下，Deployment被用来部署无状态服务，使用StatefulSet进行有状态服务的部署。
3.6、StatefulSet
StatefulSet是为了解决有状态服务使用容器化部署的一个问题。
StatefulSet保证Pod重新建立后，Hostname不会发生变化，Pod就可以通过Hostname来关联数据。
名词解析：
中间件：
中间件是位于计算机应用系统和系统软件之间的一类软件，用来衔接应用系统的各个部分或者不同部分。
中间件是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。
简单来说中间件就是将具体业务和底层逻辑解耦的组件。
联合加载技术：
联合加载技术是一次加载多个文件系统，但是在外面看来好像只有一个文件系统。最终将各层文件叠加到一起，最终的文件系统包含所有的底层文件和目录。
有状态服务：
有实时的数据需要存储；
对于有状态服务集群来说，把某一个服务抽离出去，一段时间后再加入及其网络，则集群网络无法使用
无状态服务：
没有实时的数据需要存储；
无状态服务集群中，把某一个服务抽离出去，一段时间后在加入机器网络，对集群服务没有任何影响。
参考文章：
从0开始学Docker（上）：https://zhuanlan.zhihu.com/p/94680821
Docker容器技术介绍：https://zhuanlan.zhihu.com/p/126687430
一文了解Kubernetes：http://jartto.wang/2020/07/15/start-k8s/
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