分布式系统的部署问题

大多数Web服务都是运行在Linux系统之上，因为Linux开源、免费、安全、稳定等等。Linux计算机的架构大致如图：

• 计算机硬件：例如CPU、内存、磁盘等。
• 系统内核：所有Linux发行版的内核都是Linux。内核可以与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。
• 系统应用：操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装，使系统用起来更加方便。

应用与Linux计算机交互过程大致为：

1. 应用调用操作系统应用（函数库），实现各种功能。
2. 系统函数库是对内核指令集的封装，会调用内核指令。
3. 内核指令操作计算机硬件。

Linux的发行版有很多很多，例如Debain、Ubuntu、CentOS等等。虽然这些都是属于Linxu系统（基于Linux内核），但是它们的操作系统不同，可能会导致软件无法从一个Linux系统移植到另一个Linux系统上。例如，在Ubuntu上运行的软件不一定能移植到CentOS上。

在系统内核相同的情况下，一个应用无法从一个系统移植到另一个系统运行的原因是：不同操作系统提供的系统应用有所不同，那么相应的函数库也会有所差异。软件移植到另外一个系统，由于某些函数库不匹配或不存在，导致软件无法运行。

并且在使用微服务这种分布式架构中，服务是部署在多台服务器上的，每个服务都有它自己依赖的组件和环境等，而它们运行的环境不一定一致，就容易出现各种问题。例如服务部署时所需的函数库、依赖各不相同，有时还会出现冲突。这些都给部署造成很大的麻烦。

Docker 简介

Docker就是用来解决这些部署时产生的问题。

Docker是一款运行在Linux上的软件，它使用的是Linux内核来分隔进程，让各进程能相互独立运行。并且通过这种独立性，封装成一个个独立的容器。每个容器可以当作是一个独立的运行环境。Docker还提供了基于镜像的部署模式，可以将容器打包成镜像，或者通过镜像创建容器。在Docker中的两个基本概念：

• 镜像（Image）：Docker将应用程序及其所需的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置等文件（包括应用）打包在一起，称为镜像。这个镜像包含了应用运行所需的完整环境配置。

  一切应用最终都是代码组成，都是硬盘中的一个个的字节形成的文件。只有运行时，才会加载到内存，形成进程。镜像就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。

• 容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器。Docker会给容器进程做隔离，对外不可见，避免应用之间互相打扰，防止不同依赖之间的冲突。

  容器就是将这些文件中编写的程序、函数加载到内存中运行，形成进程，只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。

  Docker容器就像是使用镜像安装完成的、可以运行的操作系统。当然Docker容器跟操作系统也并不一样，但是使用起来差别不大。

Docker和虚拟机的差别如下：

• 虚拟机（Virtual Machine）：在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统。
• Docker：仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统。

Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：

• 服务端（Server）：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等。
• 客户端（Client）：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。
• 仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。

其架构如图所示：