🐳 Docker 入門教程（二）：Docker 的基本原理

在學習鏡像與容器的命令操作之前，我們必須弄清楚：Docker 是如何運作的？容器和鏡像到底是什么關系？docker run 背后到底做了什么？
這一節我們通過結構圖 + 原理分析，建立起對 Docker 系統性理解的底層認知。

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1. Docker 架構總覽：三大核心角色

Docker 采用經典的客戶端 - 服務端架構（C/S 架構），它主要由以下三部分組成：

1.1 Client（客戶端）

客戶端就是我們日常使用的命令行工具，例如：

docker build
docker pull
docker run

這些命令本質上不會直接操作容器或鏡像，而是通過 HTTP API 請求把意圖發送給 Docker 服務端。

1.2 Docker Daemon（服務端）

也稱為 dockerd，是 Docker 的守護進程，負責實際執行一切命令，包括：

• 拉取鏡像
• 構建鏡像
• 創建 / 啟動容器
• 管理網絡、掛載、資源等

它同時維護兩個最核心的資源：

• Images（鏡像）：只讀模板，用于創建容器
• Containers（容器）：基于鏡像運行出來的隔離進程

1.3 Registry（鏡像倉庫）

這是 Docker 鏡像的集中分發平臺，默認是 Docker Hub，也可以是私有倉庫（如 Harbor）。

Docker Daemon 會在執行 docker pull、docker run 時自動從 Registry 拉取鏡像。

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圖解架構流程

+---------+           HTTP API         +-------------------------+
|  Client | ─────────────?──────────? |     Docker Daemon       |
|         |                            | (dockerd)               |
| docker  |                            |                         |
| build   |                            |   +------------+        |
| pull    |                            |   |  Images    |?───────┐
| run     |                            |   +------------+        |
+---------+                            |   | Containers |        ||   +------------+        |+-------------------------+▲│pull/push│+-------------------------------+|           Registry            ||     (Docker Hub or custom)   |+-------------------------------+

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2. 鏡像與容器的關系

Docker 中，鏡像（Image）和容器（Container）的關系可以從兩個角度來類比理解：

類比一：類 vs 實例

• 鏡像 就像一個類（Class）
  它定義了對象的結構、行為和屬性，但不能直接運行。

• 容器 就是類創建出來的實例（Instance）
  每個容器基于鏡像創建，可以獨立運行、修改、銷毀，彼此互不影響。

類比二：安裝包 vs 軟件

• 鏡像 像是一個軟件安裝包，里面包含程序代碼和運行環境。它本身是靜態的、不能直接運行。

• 容器 就是你在電腦上安裝并運行起來的軟件，它有自己的配置、運行數據和狀態。你可以同時運行多個程序實例，它們都來源于同一個安裝包。

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3. 容器啟動流程：docker run 背后發生了什么？

當你運行：

docker run redis

Docker 表面上只做了一件事：運行了一個 Redis 容器。
但實際上，它在背后做了一系列工作，整個過程可以拆成幾個簡單的步驟：

第一步：找鏡像

Docker 會先檢查你本地有沒有 redis 鏡像。

• 有就直接用
• 沒有就從 Docker Hub 下載

第二步：創建容器

基于鏡像，Docker 創建一個容器。就像“解壓安裝包、準備好環境”。

這一步會：準備一個獨立的運行環境p;分配一個容器 ID;設置網絡和存儲

第三步：啟動容器

Docker 會執行容器里的默認啟動命令（比如 Redis 的服務器進程），讓它真正“跑起來”。

此時容器就進入了運行狀態（Running）。

第四步：資源隔離 & 控制（Docker 背后自動做的）

雖然我們看不見，但 Docker 還會在后臺做幾件重要的事：

• 資源隔離：讓容器擁有自己獨立的文件系統、網絡、進程空間等
• 資源限制：防止某個容器用光 CPU 或內存
• 文件系統掛載：用一種叫 Overlay 的方式疊加鏡像和容器的文件系統，便于讀寫分離