狂爱docker，需要付出什么“代价”才能得到它？
11月16日，由希云docker开源免费实训课程专家张春源老师在“中间件用户组”进行了一次关于“狂爱docker，需要付出什么“代价”才能得到它？”的线上主题分享。小编特别整理出其中精华内容，供大家学习交流。
就职于希云cSphere，希云docker开源免费实训课程专家。
国内最早期的Docker实践者，在生产环境拥有一年多的Docker容器管理经历。
深刻理解Docker对于开发、测试以及运维的价值。
擅长利用Docker构建整个DevOps自动化平台。
热爱专研Dockerfile，以及docker周围的技术，对CoreOS有深入研究。
docker为什么如此火热？
个人觉得，搞技术的最终都是要去解决生活中的问题，光搞技术带不来什么价值。所以我们先来回顾一下：第一艘集装箱船是美国于1957年用一艘货船改装而成的。它的装卸效率比常规杂货船大10倍，停港时间大为缩短，并减少了运输装卸中的货损。从此，集装箱船得到迅速发展。
集装箱的优点：
节省劳动力，减少运输费用
减少货物损耗和损坏，保证货物质量
集装箱装卸效率高
规格标准化，易运输
现在集装箱已经为我们的生活带来的很大的变化，集装箱更是运输行业的一次重大革命。
docker中文意思是码头工人，他的职责应该是管理集装箱--容器containers.所以火热的应该是容器技术，而docker是容器技术的代表。Coreos官方也推出了rkt来运行容器。既然是容器技术如此火热，那么容器技术有哪些特点，让企业和IT人员如此热爱？
1.可以提升研发和测试的效率，生成运行环境更容易
2.更容易实现devops
3.研发以镜像作为交付，让环境一致化
4.开发，测试，运维协作更容易
5.一次构建（build），多处运行
...等等优势
以上的优势都是由·linux内核和cgroup带来的。docker是基于linux内核的虚拟化技术，所以对系统的内核版本有要求，是因为低版本的内核不支持namespace，因为共用宿主机内核，所以容器container的性能接近于native的性能。通过5大namesapce实现了运行环境的隔离(第6个user namespace现在已在试验版本中)，又通过cgroup实现了资源限制。
举个例子来说一下用docker后的工作流程应该是：
需求：开发一个php的wordpress博客。
1.运维和开发协同写Dockerfile,生成php的的镜像。
2.开发拿到php的镜像，拉倒本地后启动php容器，进行开发。
3.开发完毕，研发把代码和php的镜像结合，打包成一个应用镜像（app image）,交付到测试环境。
4.测试人员得到通知，那到app image 创建测试环境，不通过研发继续改，通过后给镜像打个状态(testing pass)。
5.运维人员拿到镜像，传入不同的运行参数，上线，上线，上线！
注：java项目类似。
下图是6个namespace所实现功能的列表：
docker就是C/S架构
1.在linux系统上安装docker，所输入的类似docker images、 docker ps等命令，都是docker client端。
2.执行命令后都是由docker daemon来进行处理，这就是docker server端
对docker的架构非常好理解，运维人员对docker架构熟悉即可。
用一张图来描述它们之间的关系：
1.首先我们从dockerhub官方镜像仓库中往下pull一个基础镜像centos。
2.然后写一个Dockerfile文件，基于基础镜像centos来构建其他镜像。
3.然后通过docker build命令进行加载Dockerfile文件中的内容，构建镜像。
4.构建镜像完成以后，我们可以通过docker run命令来启动容器。
5.然后我们可以对容器进行start,stop,restart，rm等等操作。
6.也可以把一个容器commit成一个镜像。
7.最后可以把自己构建的镜像push到镜像仓库，可供其他人下载使用。
推荐构建镜像的时候通过Dockerfile来进行build,除非图形界面操作太多的情况，可以使用把容器commit成镜像
docker的存储包括2个方面：
容器和镜像存储
文件数据存储
容器和镜像的存储也就是docker所支持的storage driver：
AUFS
Overlay
Devicemapper
分别来说一下，这3种存储的特点：
在了解存储特点的时候，我们需要了解一下docker镜像，docker镜像是通过写时复写机制实现了分层，也就是说一个镜像是都多个层（layer）构成。
Aufs是Another Union File System的缩写，支持将多个目录挂载到同一个虚拟目录下。
如下图：
已构建的镜像会设置成只读模式，read-write写操作是在read-only上的一种增量操作，固不影响read-only层。
举例：现在构建一个php的镜像，如果想基于php镜像构建app镜像，只需要继承(from)php镜像即可，而app镜像不影响php的镜像，只是在php的基础上继续叠加层。
Overlay是一个叠加文件系统，用于叠合多个文件系统形成一个新的文件系统,使用方式如下：
mount -t overlay overlay -olowerdir=/lower, upperdir=/upper, workdir=/work /merged
overlayfs通过Linux内核VFS层的灵活性能够将对文件A的修改变成对B的修改，利用这种灵活性来完成文件系统叠加的效果!
Overlay只有2层：
lower：通常是只读的，镜像文件存储到lower层，如果想对lower层的文件做修改，需要把lower层的文件copy到upper才能更新，这也就是实现了CoW机制，但如果lower层有一个非常大的文件需要进行修改，这样的场景下就不推荐使用overlay。不过overlay需要3.18的内核才行。
Devicemapper是在linux kernel2.6提供的一种从逻辑设备到物理设备的映射框架机制。
devicemapper的精简配置模块实现了镜像的分层，这个模块使用了2个设备，1个用于存储元数据（metadata），1个用于存储数据(data)。data就是一个资源池，为其他块设备（容器）提供资源；metadata存储了虚拟设备和物理设备的映射关系。
CoW机制是在块存储级别发生，通过对已有设备创建快照的方式创建新的设备，这些新的快设备在写入内容之前并不会分配资源。docker使用devicemapper存储驱动，所有的容器和镜像都有自己的块设备，所以在任何时候都能创建快照提供新的容器和镜像。
devicemapper是基于块粒度的CoW,这个粒度要小于overlay的，并且如果底层有一个文件需要修改，devicemapper只需要copy那个需要更改的块就可以了，无需全部copy。
以上内容已明白，Docker镜像是由一系列的只读层叠加而成，当启动一个容器时，Docker加载镜像的所有只读层，并在最上面加入一个读写层，这样就形成了我们所说的容器。
分层的实现方式，可以提高镜像的构建，存储和分发并可以节省存储空间，但是还是不存在一些问题不能满足，比如：
容器中的数据如果想进行保存和修改，在宿主机上无法操作
容器之间的数据无法共享
容器中的数据会随着容器被删除而删除掉
那么针对以上这些问题，出现了docker volume
2.文件数据存储VFS，vfs不支持写时复写。
docker volume是独立于联合文件系统，通过VFS文件系统而实现。
volume可以在容器间进行数据共享和重用
对volume目录下的文件进行修改，可以在容器中马上生效
删除容器后不删除volume，即使没用容器在使用volume也不会被删除
可以重复挂载
提示：运行DB类的容器，需要把数据库目录下文件通过docker -v挂载到宿主机目录下。
总结：
如果我们想利用docker，那么我们需要付出哪些代价：
运维需要熟悉使用docker
运维需要写Dockerfile
研发协同运维编写Dockerfile生成镜像
测试，了解docker即可，无需深入
研发在项目代码中放一个Dockerfile和.dockerignore文件
另外，应用docker目前推荐跑web类应用，推荐是微服务架构的业务。
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