docker最初是dotcloud公司創始人solomon hykes發起的乙個公司內部專案，它是基於dotcloud公司多年雲服務技術的一次革新，並於2023年3月以 apache 2.0授權協議開源，主要專案**在github上進行維護。docker專案後來還加入了linux**會，並成立推動開放容器聯盟(oci)。
docker自開源後受到廣泛的關注和討論，至今其github專案已經超過5萬7千個星標和一萬多個fork。甚至由於docker專案的火爆，在2023年底，dotcloud公司決定改名為docker。docker最初是在ubuntu 12.04上開發實現的；red hat則從rhel 6.5開始對docker進行支援；google也在其paas產品中廣泛應用docker。
docker使用google公司推出的go 語言進行開發實現，基於linux核心的cgroup，namespace，以及overlayfs類的union fs等技術，對程序進行封裝隔離，屬於作業系統層面的虛擬化技術。由於隔離的程序獨立於宿主和其它的隔離的程序，因此也稱其為容器。最初實現是基於lxc，從0.7版本以後開始去除lxc，轉而使用自行開發的libcontainer，從1.11開始，則進一步演進為使用runc和containerd。
runc是乙個linux命令列工具，用於根據oci容器執行時規範建立和執行容器docker在容器的基礎上，進行了進一步的封裝，從檔案系統、網路互聯到程序隔離等等，極大的簡化了容器的建立和維護。使得docker技術比虛擬機器技術更為輕便、快捷。containerd是乙個守護程式，它管理容器生命週期，提供了在乙個節點上執行容器和管理映象的最小功能集
傳統虛擬機器技術是虛擬出一套硬體後，在其上執行乙個完整作業系統，在該系統上再執行所需應用程序；而容器內的應用程序直接執行於宿主的核心，容器內沒有自己的核心，而且也沒有進行硬體虛擬。作為一種新興的虛擬化方式，docker跟傳統的虛擬化方式相比具有眾多的優勢。
更高效的系統資源利用
由於容器不需要進行硬體虛擬以及執行完整作業系統等額外開銷，docker對系統資源的利用率更高。無論是應用執行速度、記憶體損耗或者檔案儲存速度，都要比傳統虛擬機器技術更高效。因此，相比虛擬機器技術，乙個相同配置的主機，往往可以執行更多數量的應用。
更快速的啟動時間
傳統的虛擬機器技術啟動應用服務往往需要數分鐘，而docker容器應用，由於直接執行於宿主核心，無需啟動完整的作業系統，因此可以做到秒級、甚至毫秒級的啟動時間。大大的節約了開發、測試、部署的時間。
一致的執行環境
開發過程中乙個常見的問題是環境一致性問題。由於開發環境、測試環境、生產環境不一致，導致有些bug並未在開發過程中被發現。而docker的映象提供了除核心外完整的執行時環境，確保了應用執行環境一致性，從而不會再出現 「這段**在我機器上沒問題啊」 這類問題。
持續交付和部署
使用docker可以通過定製應用映象來實現持續整合、持續交付、部署。開發人員可以通過dockerfile來進行映象構建，並結合持續整合系統進行整合測試，而運維人員則可以直接在生產環境中快速部署該映象，甚至結合持續部署系統進行自動部署。
而且使用dockerfile使映象構建透明化，不僅僅開發團隊可以理解應用執行環境，也方便運維團隊理解應用執行所需條件，幫助更好的生產環境中部署該映象。
更輕鬆的遷移
由於docker確保了執行環境的一致性，使得應用的遷移更加容易。docker可以在很多平台上執行，無論是物理機、虛擬機器、公有雲、私有雲，甚至是筆記本，其執行結果是一致的。因此使用者可以很輕易的將在乙個平台上執行的應用，遷移到另乙個平台上，而不用擔心執行環境的變化導致應用無法正常執行的情況。
更輕鬆的維護和擴充套件
docker使用的分層儲存以及映象的技術，使得應用重複部分的復用更為容易，也使得應用的維護更新更加簡單，基於基礎映象進一步擴充套件映象也變得非常簡單。此外，docker團隊同各個開源專案團隊一起維護了一大批高質量的官方映象，既可以直接在生產環境使用，又可以作為基礎進一步定製，大大的降低了應用服務的映象製作成本。
特性容器
虛擬機器啟動
秒級分鐘級
硬碟使用
一般為mb
一般為gb
效能接近原生
弱於系統支援量
單機支援上千個容器
一般幾十個
docker包括三個基本概念
理解了這三個概念，就理解了docker的整個生命週期。
作業系統分為核心空間和使用者空間。對於linux而言，核心啟動後，會掛載root檔案系統為其提供使用者空間支援。而docker映象（image），就相當於是乙個root檔案系統。比如官方映象ubuntu:18.04就包含了完整的一套ubuntu 18.04最小系統的root檔案系統。
docker映象是乙個特殊的檔案系統，除了提供容器執行時所需的程式、庫、資源、配置等檔案外，還包含了一些為執行時準備的一些配置引數（如匿名卷、環境變數、使用者等）。映象不包含任何動態資料，其內容在構建之後也不會被改變。
因為映象包含作業系統完整的root檔案系統，其體積往往是龐大的，因此在docker設計時，就充分利用union fs的技術，將其設計為分層儲存的架構。所以嚴格來說，映象並非是像乙個iso那樣的打包檔案，映象只是乙個虛擬的概念，其實際體現並非由乙個檔案組成，而是由一組檔案系統組成，或者說，由多層檔案系統聯合組成。
映象構建時，會一層層構建，前一層是後一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改變，後一層上的任何改變只發生在自己這一層。比如，刪除前一層檔案的操作，實際不是真的刪除前一層的檔案，而是僅在當前層標記為該檔案已刪除。在最終容器執行的時候，雖然不會看到這個檔案，但是實際上該檔案會一直跟隨映象。因此，在構建映象的時候，需要額外小心，每一層盡量只包含該層需要新增的東西，任何額外的東西應該在該層構建結束前清理掉。
分層儲存的特徵還使得映象的復用、定製變的更為容易。甚至可以用之前構建好的映象作為基礎層，然後進一步新增新的層，以定製自己所需的內容，構建新的映象。
映象（image）和容器（container）的關係，就像是物件導向程式設計中的類和例項一樣，映象是靜態的定義，容器是映象執行時的實體。容器可以被建立、啟動、停止、刪除、暫停等。
容器的實質是程序，但與直接在宿主執行的程序不同，容器程序執行於屬於自己的獨立的namespace。因此容器可以擁有自己的root檔案系統、自己的網路配置、自己的程序空間，甚至自己的使用者id空間。容器內的程序是執行在乙個隔離的環境裡，使用起來，就好像是在乙個獨立於宿主的系統下操作一樣。這種特性使得容器封裝的應用比直接在宿主執行更加安全。
前面講過映象使用的是分層儲存，容器也是如此。每乙個容器執行時，是以映象為基礎層，在其上建立乙個當前容器的儲存層，我們可以稱這個為容器執行時讀寫而準備的儲存層為容器儲存層。
容器儲存層的生存週期和容器一樣，容器消亡時，容器儲存層也隨之消亡。因此，任何儲存於容器儲存層的資訊都會隨容器刪除而丟失。
映象構建完成後，可以很容易的在當前宿主機上執行，但是，如果需要在其它伺服器上使用這個映象，我們就需要乙個集中的儲存、分發映象的服務，docker registry就是這樣的服務。
乙個docker registry中可以包含多個倉庫（repository）；每個倉庫可以包含多個標籤（tag）；每個標籤對應乙個映象。
通常，乙個倉庫會包含同乙個軟體不同版本的映象，而標籤就常用於對應該軟體的各個版本。我們可以通過《倉庫名》:《標籤》的格式來指定具體是這個軟體哪個版本的映象，如果不給出標籤，將以latest作為預設標籤。
以ubuntu映象為例，ubuntu是倉庫的名字，其內包含有不同的版本標籤，如16.04、18.04。我們可以通過ubuntu:16.04，或者ubuntu:18.04來具體指定所需哪個版本的映象。如果忽略了標籤，比如ubuntu，那將視為ubuntu:latest。
倉庫名經常以兩段式路徑形式出現，比如jwilder/nginx-proxy，前者往往意味著docker registry多使用者環境下的使用者名稱，後者則往往是對應的軟體名。但這並非絕對，取決於所使用的具體docker registry的軟體或服務。
docker registry公開服務
最常使用的registry公開服務是官方的docker hub，這也是預設的registry，並擁有大量的高質量的官方映象。除此以外，還有red hat的quay.io；google的google container registry，kubernetes的映象使用的就是這個服務。
國內也有一些雲服務商提供類似於docker hub的公開服務。比如網易雲映象服務、daocloud映象市場、阿里雲映象庫等。
私有docker registry
除了使用公開服務外，使用者還可以在本地搭建私有docker registry。docker官方提供了docker registry映象，可以直接使用做為私有registry服務。
開源的docker registry映象只提供了docker registry api的服務端實現，足以支援docker命令，不影響使用。但不包含圖形介面，以及映象維護、使用者管理、訪問控制等高階功能。在官方的商業化版本docker trusted registry中，提供了這些高階功能。
除了官方的docker registry外，還有第三方軟體實現了docker registry api，甚至提供了使用者介面以及一些高階功能，比如harbor和nexus。
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