┌─────────────────────────────────────────────────┐
│                   容器 (Container)                │
│  ┌─────────┐  ┌─────────┐  ┌─────────┐         │
│  │  App A  │  │  App B  │  │  App C  │         │
│  │ + 依赖  │  │ + 依赖  │  │ + 依赖  │         │
│  └─────────┘  └─────────┘  └─────────┘         │
│  ──────────── 容器运行时 (containerd/runc) ───── │
│  ──────────── 共享宿主机内核 (Linux Kernel) ───── │
└─────────────────────────────────────────────────┘

┌──────────────────────────────┬──────────────────────────────┐
│         虚拟机 (VM)          │        容器 (Container)       │
├──────────────────────────────┼──────────────────────────────┤
│  ┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐ │  ┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐ │
│  │App A │ │App B │ │App C │ │  │App A │ │App B │ │App C │ │
│  ├──────┤ ├──────┤ ├──────┤ │  ├──────┤ ├──────┤ ├──────┤ │
│  │Guest │ │Guest │ │Guest │ │  │Libs  │ │Libs  │ │Libs  │ │
│  │  OS  │ │  OS  │ │  OS  │ │  │Bins  │ │Bins  │ │Bins  │ │
│  └──────┘ └──────┘ └──────┘ │  └──────┘ └──────┘ └──────┘ │
│  ──────── Hypervisor ─────── │  ──────── 容器引擎 ───────── │
│  ──────── 宿主机 OS ──────── │  ──────── 宿主机内核 ─────── │
│  ──────── 硬件 ───────────── │  ──────── 硬件 ───────────── │
└──────────────────────────────┴──────────────────────────────┘

选择容器:
  ✅ 微服务架构
  ✅ CI/CD 流水线
  ✅ 开发/测试环境标准化
  ✅ 需要快速扩缩容
  ✅ 应用依赖 Linux 内核功能

选择虚拟机:
  ✅ 需要运行不同操作系统 (Windows/Linux 混合)
  ✅ 强隔离安全要求 (多租户)
  ✅ 运行不兼容容器的遗留应用
  ✅ 需要自定义内核参数

混合方案:
  ✅ Kata Containers / gVisor (容器体验 + VM 级隔离)

Docker 版本演进:
  0.1 (2013.3)  - 基于 LXC 的第一个版本
  0.9 (2014.3)  - 引入 libcontainer，替代 LXC
  1.0 (2014.6)  - 首个正式稳定版
  1.10 (2016.2) - 引入内容信任 (Content Trust)
  17.03 (2017.3)- 版本号改为 YY.MM 格式
  18.09 (2018.11)- BuildKit 实验性支持
  19.03 (2019.7)- Rootless 模式实验性支持
  20.10 (2020.12)- 默认使用 cgroup v2
  23.0 (2023.2) - BuildKit 默认启用
  24.0 (2023.5) - containerd 集成改进
  25.0 (2024.1) - BuildKit 0.12, 镜像加密
  27.0 (2024.6) - containerd 作为默认运行时

容器状态流转:
  creating → created → running → stopped
                ↓
             paused → running

{
  "ociVersion": "1.0.2",
  "process": {
    "terminal": false,
    "user": { "uid": 1000, "gid": 1000 },
    "args": ["nginx", "-g", "daemon off;"],
    "env": ["PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin"]
  },
  "root": {
    "path": "rootfs",
    "readonly": true
  },
  "linux": {
    "namespaces": [
      { "type": "pid" },
      { "type": "network" },
      { "type": "ipc" },
      { "type": "uts" },
      { "type": "mount" }
    ]
  }
}

镜像结构:
  ┌──────────────────────┐
  │     Manifest         │  ← 描述镜像的配置和层
  │   (JSON 文件)        │
  ├──────────────────────┤
  │     Config           │  ← 镜像配置（环境变量、CMD 等）
  │   (JSON 文件)        │
  ├──────────────────────┤
  │  Layer 3 (top)       │  ← 应用代码
  │  Layer 2             │  ← 依赖安装
  │  Layer 1 (base)      │  ← 基础系统
  └──────────────────────┘

镜像拉取流程:
  Client                    Registry
    │                          │
    │  1. GET /v2/             │
    │  ──────────────────────> │
    │                          │
    │  2. GET /v2/<name>/      │
    │     manifest/<ref>       │
    │  ──────────────────────> │
    │                          │
    │  3. GET /v2/<name>/      │
    │     blobs/<digest>       │
    │  ──────────────────────> │
    │                          │

OCI 标准化之前:
  Docker 镜像 ←→ Docker 运行时 ←→ Docker 仓库
  (供应商锁定)

OCI 标准化之后:
  任意 OCI 镜像 ←→ 任意 OCI 运行时 ←→ 任意 OCI 仓库
  (开放生态)

Docker 生态全景:
  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐
  │                    用户层 (User)                      │
  │    Docker CLI    │   Docker Desktop   │   SDK/API     │
  ├─────────────────────────────────────────────────────┤
  │                 Docker Engine (daemon)                │
  │    镜像构建     │    网络管理      │    存储管理      │
  ├─────────────────────────────────────────────────────┤
  │                  containerd                          │
  │              (高级容器运行时)                         │
  ├─────────────────────────────────────────────────────┤
  │                    runc                              │
  │              (OCI 标准运行时)                         │
  ├─────────────────────────────────────────────────────┤
  │               Linux Kernel                           │
  │     namespaces  │   cgroups   │   seccomp           │
  └─────────────────────────────────────────────────────┘

手动管理容器的痛点:
  ❌ 手动启动/停止容器
  ❌ 手动处理容器故障重启
  ❌ 手动扩缩容
  ❌ 手动管理网络和存储
  ❌ 手动滚动更新

容器编排的价值:
  ✅ 声明式配置 (Declarative Configuration)
  ✅ 自动故障恢复 (Self-healing)
  ✅ 自动扩缩容 (Auto-scaling)
  ✅ 服务发现与负载均衡 (Service Discovery & LB)
  ✅ 滚动更新与回滚 (Rolling Update & Rollback)

# 拉取并运行 hello-world 镜像
docker run hello-world

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

To generate this message, Docker took the following steps:
 1. The Docker client contacted the Docker daemon.
 2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.
 3. The Docker daemon created a new container from that image.
 ...

# 启动一个 Ubuntu 容器并进入交互式 shell
docker run -it --name my-ubuntu ubuntu:22.04 bash

# 在容器内执行命令
cat /etc/os-release
uname -a
exit

# 后台运行 Nginx，映射 80 端口
docker run -d --name my-nginx -p 8080:80 nginx:alpine

# 验证运行状态
docker ps

# 访问测试
curl http://localhost:8080

# 停止并删除
docker stop my-nginx
docker rm my-nginx

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器（包括已停止的）
docker ps -a

# 查看本地镜像
docker images