虚拟化技术，容器技术和Docker-EW帮帮网

对比维度	虚拟化（VM）	容器化（Docker）
隔离级别	硬件级（完整OS隔离）	进程级（共享内核）
启动速度	分钟级	秒级
资源占用	高（每个VM需独立OS）	低（共享主机内核）
性能损耗	较高（需通过Hypervisor转换指令）	极低（直接调用主机内核）
典型应用场景	传统企业应用、多操作系统需求	微服务、CI/CD、云原生应用

四. Docker

4.1 定义

Docker 是一种开源的容器化平台，用于快速构建、部署和运行应用程序。它通过轻量级的“容器”（Container）技术，将应用及其依赖环境打包在一起

4.2 docker的安装步骤


#修改主机名
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname docker-luck-cloud01
[root@localhost ~]# su

#关闭防火墙与核心防护（永久）
[root@docker-luck-cloud01 ~]# systemctl stop firewalld
[root@docker-luck-cloud01 ~]# systemctl disable firewalld
[root@docker-luck-cloud01 ~]# setenforce 0
[root@docker-luck-cloud01 ~]# sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

#安装依赖环境
[root@docker-luck-cloud01 ~]# yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

#设置阿里云镜像源
[root@docker-luck-cloud01 ~]# yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo 
#安装docker-ce（社区版）
[root@docker-luck-cloud01 ~]# yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
#设置开机自启动并立即启动
[root@docker-luck-cloud01 ~]# systemctl enable docker.service --now

#申请华为云镜像加速器

cd /etc/docker
vim daemon.json

{
    "registry-mirrors": [ "https://0f8a3388042b4b0ab6611ccc6e866ab3.mirror.swr.myhuaweicloud.com" ]
}

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

4.3 docker的基本操作

# 镜像的增删改查
docker images                               查看镜像列表

docker pull image_name:tag                  下载镜像

docker tag image_name:tag new_name:new_tag  给镜像打标签

docker rmi image_id/image_name:tag          删除镜像

docker inspect image_id/image_name:tag      查看镜像的详细信息

docker save -o file_name image_name:tag     将镜像导出为文件（模板）

docker load -i file_name                    将文件导入到docker内（导入为镜像）



#容器的增删改查

docker ps -a                                            查看所有状态的容器

docker run -itd image name:tag [/bin/bash......]        下载并将镜像运行为容器（-i

让容器可以接受宿主机的指令，-t 为容器分配一个伪终端，让用户可以“登录”进容器，-d分配一个守护进程，这样可以让容器运行时不占用前端终端）

docker rm [-f]                              默认删除非运行状态的容器，加 -f 强制删除所有容器

docker ps -aq                               列出所有容器的容器ID

docker export 容器ID/容器名字 > file_name    将容器导出为文件

cat file_name | docker import - new_image_name    将容器导出的文件导入为镜像

docker start/stop/restart 容器IDC                 对容器进行开启/关闭/重启动作

docker inspect 容器ID/容器名字                     查看容器详细信息

docker exec -it 容器ID/容器名字 bash [-c cmd]      进入容器，-c 像容器内部传入指令

docker run -itd -P/-p image_id:tag   -P 将内部端口设备从32768开始的端口，-p映射，如：‘83：80’ 宿主机端口：容器内部端口

#容器网络的操作

docker network ls                                           查看当前docker的网络模式的信息

docker network create --driver name --subnet 子网段  --gateway  指定网关IP net_name 自定义网络

docker run -itd --name c_name --network net-name image_name:tag   指定使用哪个网络

docker run -itd --name c2_name --network=container:c1_name image_name:tag   container模式

4.4 docker的网络实现原理

Docker 使用 Linux 桥接技术，在宿主机上虚拟一个名为 docker0 的 Docker 容器网桥。当 Docker 启动一个容器时，会根据 docker0 网桥的网段分配给容器一个 IP 地址（Container-IP）。由于同一宿主机内的容器都连接到同一个网桥，因此容器之间可以通过各自的 Container-IP 直接通信。

Docker 网桥是虚拟的，不是真实存在的网络设备，因此外部网络无法直接寻址到它，这意味着外部网络无法直接通过 Container-IP 访问容器。如果希望外部网络能够访问容器，可以通过端口映射将容器端口映射到宿主主机，即使用 docker run 命令的 -p 或 -P 参数。

4.5 Docker 的网络模式

1. Bridge 模式

当你启动一个容器而不指定网络模式时，Docker 默认使用 bridge 模式。
容器通过 docker0 网桥与宿主机通信，适用于单机容器网络。
特点：容器分配独立 IP，通过 NAT 访问外部网络。

网络命名空间

每个容器启动时，Docker 会为其创建一个独立的 网络命名空间，隔离网络设备、IP、端口、路由等。

Veth 对

Docker 会为每个容器创建一对 veth 设备：
- 一端在容器内（通常命名为 eth0）。
- 另一端连接到宿主机的 docker0 网桥。
作用：实现容器与宿主机之间的网络通信。

docker0 网桥

docker0 是 Docker 默认创建的 Linux 网桥（软件交换机），所有容器（Bridge 模式）的 veth 端点都连接到它。
功能：
- 为容器分配 IP（默认 172.17.0.0/16）。
- 实现容器间通信（同主机）。
- 通过 NAT 实现容器访问外网。

docker 0 的作用：网关，端口映射，负载均衡

面试题：介绍一下dicker0网桥

docker0 是所有容器的默认网关

docker0通过veth对与容器进行网络通讯

docker0可以将容器内部的端口（服务）映射到宿主机环境，从而被外网客户端访问到

2. Host 模式

容器直接使用宿主机的ip与端口，没有自己的ip

3. container模式

网络共享：两个容器共享 IP 地址、端口空间，可以通过 localhost 互相通信。
独立文件系统：除了网络，其他命名空间（如进程、文件系统）仍然是独立的。
多个容器需要共享网络配置，如一组协作的微服务。

4. none模式

容器没有任何网络配置，相当于断网。

5. Overlay 网络模式

用于在多个 Docker 主机之间创建一个虚拟的分布式网络，让容器可以跨主机通信。

+-------------------------------------------------------+
|                  物理网络（Underlay）                   |
|   (e.g., 192.168.1.0/24, 10.0.0.0/16, 云厂商VPC)       |
+-------------------------------------------------------+
           ↑               ↑               ↑
           |VXLAN封装       |VXLAN封装       |
+----------+-------+ +------+--------+ +----+----------+
|   Docker Node1   | |   Docker Node2  | | Docker Node3  |
| +--------------+ | | +-------------+ | | +-----------+ |
| | Container A  | | | | Container B | | | |Container C| |
| | 10.0.0.2     | | | | 10.0.0.3    | | | | 10.0.0.4  | |
| +-------+------+ | | +------+-------+ | | +-----+-----+ |
|         |eth0    | |        |eth0     | |       |eth0   |
|         v        | |        v         | |       v       |
| +-------+------+ | | +------+-------+ | | +-----+-----+ |
| | veth (vethA) | | | | veth (vethB)| | | |veth (vethC)| |
| +-------+------+ | | +------+-------+ | | +-----+-----+ |
|         |        | |        |         | |       |       |
| +-------+------+ | | +------+-------+ | | +-----+-----+ |
| | docker_gwbridge| | | docker_gwbridge| | |docker_gwbr| |
| | (172.18.0.1)  | | | (172.18.0.2)   | | | (172.18.0.3)|
| +-------+------+ | | +------+-------+ | | +-----+-----+ |
|         |        | |        |         | |       |       |
| +-------+------+ | | +------+-------+ | | +-----+-----+ |
| | Overlay Net  | | | | Overlay Net  | | | | Overlay Net|
| | (VXLAN)      | | | | (VXLAN)      | | | | (VXLAN)    |
| +--------------+ | | +-------------+ | | +-----------+ |
+------------------+ +----------------+ +---------------+

关键组件说明：

容器 (Container A/B/C)
- 每个容器分配唯一的 Overlay IP（如 10.0.0.2/24）。
veth 对
- 连接容器和宿主机网络栈（如 vethA ↔ eth0）。
docker_gwbridge
- 宿主机上的桥接网络，处理容器对外通信（非 Overlay 流量）。
Overlay 网络 (VXLAN)
- 跨主机的虚拟网络，数据包通过 UDP 4789 端口封装传输。
物理网络
- 底层网络（如 AWS VPC、本地数据中心），承载 VXLAN 流量。

虚拟化技术，容器技术和Docker

一.虚拟化技术解决了哪些问题，优势是哪些?

1.1 虚拟化技术解决的问题

1.2 虚拟化技术的优势

二.容器增强了哪些能力、应用场景是什么

2.1 容器增强的能力

三. 虚拟化 vs 容器化