Docker 的思想来源
Docker的思想来自于集装箱，比如在一艘大船上，可以把货物规整的摆放起来。并且各种各样的货物被集装箱标准化了，集装箱和集装箱之间不会互相影响。只要这些货物在集装箱里封装的好好的，那我就可以用一艘大船把他们都运走。docker就是类似的理念。现在都流行云计算了，云计算就好比大货轮。docker就是集装箱。
虚拟化的由来
要解释清楚Docker，首先要说解释清楚容器（Container）的概念。要解释容器的话，需要从操作系统说起。太深入的内容一两本书都说不清楚，直接引用维基的说法，操作系统就是管理计算机的硬件软件和资源，并且为软件运行提供通用服务的系统软件。硬件管理，包括分配CPU时间、内存；从网络、存储设备等IO设备读写数据。软件管理，就是各种软件的运行，线程、进程调度之类的工作。为软件提供运行环境，这个运行环境通常一部分由操作系统内核（Kernel）提供，另一部分由运行库（Runtime Library）提供。硬件、操作系统、应用程序之间的关系可以简单的用下图表示：
+--------------------------+
| Applications |
+--------------------------+
|+------------------------+|
|| Runtime Library ||
|+------------------------+|
|| Kernel ||
|+------------------------+|
| Operating System |
+-----+--------+-----------+
| CPU | Memory | IO Device |
+-----+--------+-----------+
随着硬件的性能提升，以及软件种类的丰富，有两种情况变得很常见：
1 硬件性能过剩——很多计算机的硬件配置，即使不能完全满足峰值性能的要求，也往往会有大量时间处于硬件资源闲置的状态。例如一般家用电脑，已经是四核、六核的配置了，除了3A游戏、视频制作、3D渲染、高性能计算等特殊应用外，通常有90%以上时间CPU是闲置的。
2 软件冲突——因为业务需要，两个或者多个软件之间冲突，或者需要同一个软件的不同版本。例如之前做web前端的，要测试网页在不同版本的IE上是否能正常显示，然而Windows只能装一个版本的IE。
为了解决软件冲突，只能配置多台计算机，或者很麻烦的在同一台电脑上安装多个操作系统，通过重启来进行切换。显然这两个方案都有其缺点：多台计算机成本太高，多操作系统的安装、切换都很麻烦。在硬件性能过剩的时候，硬件虚拟化的普及就很自然而然的提出来了。
所谓硬件虚拟化，就是某个特殊的软件，仿真出一台或者多台计算机的各种硬件，用户可以在这一台虚拟机上安装、运行操作系统（一般叫来宾操作系统，Guest OS）和各种应用，并且把Guest OS和上面应用软件对硬件资源的访问转发到底层的硬件上来实现。对于Guest OS和上面的应用程序来说，这台虚拟机和普通的物理计算机是完全一样没有任何区别的——除了性能可能差一点。最著名的软件比如VMware，这类软件英语有一个专用的单词是Hypervisor。
虚拟化的2种类型
Hypervisor根据其对硬件资源的访问方式，可以分为两大类，Type I是Hypervisor直接访问硬件资源，通常会有另一个操作系统运行于Hypervisor之上来对硬件资源，例如VMware EXSi，Windows的Hyper-V，Linux的Xen；Type II是Hypervisor和普通的应用一样，运行在某个操作系统（例如Windows或者Linux等，这里称之为宿主机操作系统，Host OS）之上，Hypervisor通过Host OS访问硬件资源，例如VMware Workstation，Virtual Box等。两种类型的Hypervisor区别如图所示。
+-----+-----+-----+-----+
|App A|App B|App C|App D|
+-----+-----+-----+-----+ +-----+-----+-----+-----+
|App A|App B|App C|App D| |Guest|Guest|Guest|Guest|
+-----+-----+-----+-----+ | OS0 | OS1 | OS2 | OS3 |
|Guest|Guest|Guest|Guest| +-----+-----+-----+-----+
| OS0 | OS1 | OS2 | OS3 | | Hypervisor |
+-----+-----+-----+-----+ +-----------------------+
| Hypervisor | | Host OS |
+-----------------------+ +-----------------------+
| Hardware | | Hardware |
+-----------------------+ +-----------------------+
Type I Type II
虚拟机的一个缺点在于Guest OS通常会占用不少硬件资源。例如Windows安装开机不运行任何运用，就需要占用2~3G内存，20~30G硬盘空间。即使是没有图形界面的Linux，根据发行版以及安装软件的不同也会占用100~1G内存，1~4G硬盘空间。而且为了应用系统运行的性能，往往还要给每台虚拟机留出更多的内存容量。虽然不少Hypervisor支持动态内存，但基本上都会降低虚拟机的性能。如果说这样的资源占用少量的虚拟机还可以接受的话，同时运行数十台虚拟机的时候，浪费的硬件资源就相当可观了。通常来说，其中相当大部分甚至全部Guest OS都是相同的。
容器的由来
能不能所有的应用使用同一个的操作系统减少硬件资源的浪费，但是又能避免包括运行库运行库在内的软件冲突呢？操作系统层虚拟化——容器概念的提出，就是为了解决这个问题。在Linux可以通过控制组（Control Group，通常简写为cgroup）隔离，并把应用和运行库打包在一起，来实现这个目的。容器和Type II虚拟机、物理机的区别见下图：
+-----+-----+-----+-----+ +-----+-----+-----+-----+
|App A|App B|App C|App D| +-----+-----+-----+-----+ |App A|App B|App C|App D|
+-----+-----+-----+-----+ |App A|App B|App C|App D| +-----+-----+-----+-----+
|+---------------------+| +-----+-----+-----+-----+ |Guest|Guest|Guest|Guest|
|| Runtime Library || |Lib A|Lib B|Lib C|Lib D| | OS0 | OS1 | OS2 | OS3 |
|+---------------------+| +-----+-----+-----+-----+ +-----+-----+-----+-----+
|| Kernel || | Container Engine | | Hypervisor |
|+---------------------+| +-----------------------+ +-----------------------+
| Operating System | | Host OS | | Host OS |
+-----------------------+ +-----------------------+ +-----------------------+
| Hardware | | Hardware | | Hardware |
+-----------------------+ +-----------------------+ +-----------------------+
Physical Machine Container Type II Hypervisor
上图中，每一个App和Lib的组合，就是一个容器。也就是Docker图标里面的一个集装箱。和虚拟机相比，容器有以下优点：
1 迅速启动：没有虚拟机硬件的初始化，没有Guest OS的启动过程，可以节约很多启动时间，这就是容器的“开箱即用”。
2 占用资源少：没有运行Guest OS所需的内存开销，无需为虚拟机预留运行内存，无需安装、运行App不需要的运行库/操作系统服务，内存占用、存储空间占用都小的多。相同配置的服务器，如果运行虚拟机只能运行十多台的，通常可以运行上百个容器毫无压力——当然前提是单个容器应用本身不会消耗太多资源。
当然，和虚拟机相比，因为共用内核，只靠cgroup隔离，应用之间的隔离是不如虚拟机彻底的，如果某个应用运行时导致内核崩溃，所有的容器都会崩溃。而虚拟机内的应用崩溃，理论上是不会影响其它虚拟机以及上面运行的应用的，除非是硬件或者Hypervisor有Bug。