08/01 2025

新手也能懂的 Docker 入門解析:什麼是容器化?企業為什麼需要它?(上)

新手也能懂的Docker

在雲端與數位轉型浪潮之下,企業對於「敏捷開發」、「高可用性」與「快速部署」的需求日漸提升,而容器技術正是實現這些目標的核心關鍵。自從 2013 年 Docker 問世以來,其輕量、快速部署的特性,正在改變企業應用開發與維運的方式。然而在AI時代,Docker 能夠如何替企業的應用程式帶來高效的革新?博弘雲端今天透過帶你了解 Docker 的運作原理、在產業中的應用情境,以及與 Kubernetes、Amazon ECS、Amazon EKS 等主流解決方案的關係與差異。

Docker 是什麼?揭開容器化技術的核心概念

Docker 是一個開源的容器平台,可以將應用程式及所有相依的程式庫、設定檔等「打包」成一個可攜式的容器(Container)。我們可以把Docker 想像成一個「超大型有分隔的便當盒」,每個隔層內都裝有相對應的菜色提供選擇。容器可以在任何支援 Docker 的環境中運行,無需考慮底層作業系統的差異,大幅降低「部署即失敗」的風險。

Docker 其中一個最受歡迎的特性,是部署環境的一致性。開發人員常常面臨「在我機器上可以跑」,但到了生產環境卻失敗的窘境。Docker 透過將應用與所有相依的函式庫、設定、環境包裝進同一個容器中,確保從開發、測試到正式上線,每個環節都在相同的環境中運行,大幅減少錯誤與溝通成本。

Docker 是什麼

除此之外,相較於傳統的虛擬機,Docker 容器的啟動速度快上數倍,讓開發團隊得以迅速部署新服務或重啟應用,特別適合建構微服務架構。當某個模組需要維護或擴展時,只需針對該服務進行操作,無需影響整體系統,實現真正的彈性與模組化設計。

在資源運用上,Docker 提供良好的隔離性與輕量化特質。每一個容器都像是獨立的沙盒,彼此互不干擾,卻又能共享系統核心資源,達到兼顧效能與穩定的效果。這樣的架構設計,讓多個應用可以同時在同一主機上運行而不產生資源衝突,特別適合高密度佈署的場景。彈性擴展則是 Docker 支持雲原生架構的另一項關鍵能力。當應用流量暴增時,透過容器可以即時向外擴展運算實例(Computing Instance);當需求下降時,又能快速釋放資源,協助企業優化成本與運算效能,對應動態變化的商業場景。 

Docker 是什麼

透過 Docker,企業不僅加快了軟體交付速度,更掌握了在雲端環境中高度彈性與自動化的競爭優勢。容器技術的應用,正逐步成為企業數位轉型過程中不可或缺的基礎力量。

從基礎元件到實際應用,全面認識 Docker 是什麼!

對多數初次接觸容器化的團隊而言,Docker 不僅是一個技術工具,更是現代應用部署思維的轉捩點。想像一下,如果應用程式像一台隨按即飲的咖啡機,那 Docker 就是那個把零件完美封裝成的機器,讓你無論在哪裡都能讓應用程式順利執行的最大推手。

Docker 的核心組成

透過以下四個步驟,開始使用 Docker,讓企業內部迅速導入敏捷開發,並更快速地發布軟體。

撰寫 Dockerfile

工程人員可以將應用的所有建置步驟寫入 Dockerfile 中,舉例來說,此容器要選用哪個系統環境、安裝哪些套件、執行哪些指令等。 

建構映像檔(docker build)

使用 docker build 指令,Dockerfile 就會被轉換成一個完整的映像檔,隨時可以複製或部署。

啟動容器(docker run)

透過 docker run,工程師就能將映像檔轉為可執行的容器。在幾秒內就能啟動服務,省去繁瑣的安裝與設定過程。

集中管理與自動化

對進階使用者而言,可以進一步結合 Docker Compose 建立多容器架構,或搭配 Jenkins、GitLab CI 進行自動部署,甚至在 Kubernetes 上大規模運行。

Docker 與 Kubernetes 有什麼不同?誰才是主導者?

不過,當我們談論「容器化」技術時,Docker 和 Kubernetes 幾乎是最常被提及的兩個名字,但這兩者究竟差別在哪裡?哪一個才是企業在開發上應該選擇的主導工具?實際上,如果仔細研究會發現,Docker 和 Kubernetes 這兩者的角色相輔相成,就像「建造貨櫃」與「管理貨櫃碼頭」的營運流程一樣,管理軟體世界中的應用程式。(延伸閱讀:DevOps是什麼?了解核心概念及3大優勢好處幫你提升使用體驗

Docker 是做什麼的?

從稍早介紹Docker的功能特色來看,Docker 可以被視為「貨櫃工廠」,負責打造一個個標準化的容器。每個容器裡裝載的是應用程式及其執行所需的所有環境設定,像是系統函式庫、依賴套件、設定檔等。這樣的包裝方式,讓開發人員無論在哪裡部署,都能確保應用程式行為一致。舉例來說,不管你是在開發者的筆電,還是在雲端主機,只要用相同的 Docker 容器映像(Image),就能保證執行結果不會出現落差。

Kubernetes 又扮演什麼角色?

當應用系統規模變大,單靠一兩個容器運行顯然不夠,這時就需要有一個「總指揮官」來協調多台主機上的數十甚至數百個容器。這位總指揮官就是 Kubernetes。它就像貨櫃碼頭的管理者,負責規劃哪個貨櫃該放在哪艘船上、怎麼調度、出現故障時怎麼自動補位、貨櫃需要增加或減少等,確保應用程式的執行正常無虞。

Kubernetes 能夠自動安排容器的啟動位置、調整數量、監控健康狀況,甚至在流量高峰時自動擴展,在需求減少時釋放資源,這讓 IT 團隊能夠用更少人力,管理更多、更複雜的系統。

Kubernetes 的自主安排

Docker 與 Kubernetes 比較表

如果對 Docker 與 Kubernetes 的描述沒有那麼清楚的話,透過以下表格,讓您清楚掌握兩個工具的差異:

Docker (容器建造)Kubernetes (容器調度與管理)
定義建立與執行容器的工具平台協調與管理多個容器的開源系統
功能範圍專注於單一容器運作與應用封裝跨多節點的容器協調、自動擴縮與修復
應用層級適合開發、測試、小型專案適用於生產環境與大規模企業部署
可用性操作簡單,學習門檻低功能完整,需具備一定的技術理解能力
資源管理能力需手動處理容器部署與擴充可自動部署、擴充、負載均衡與容錯處理
系統可用性單點故障風險高,需手動處理故障具備自動修復與冗餘機制,穩定性高

總而言之, Docker 和 Kubernetes 扮演著不同角色,就如同一間餐廳裡,廚房(Docker)專注於備料與出餐,而外場經理(Kubernetes)則負責安排服務流程、控管人力與座位配置。 Kubernetes 原本就是為了管理 Docker 容器而生。儘管現在 Kubernetes 也能支援其他容器執行引擎像是containerd、CRI-O 等,但 Docker 依然是其中最受歡迎、也最廣泛使用的容器工具。也代表說,企業在導入 Kubernetes 之前,仍需先理解並掌握 Docker 的容器建構邏輯。

儘管 Docker 部署的技術簡單,但是在實務上的應用,向是多容器協調與映像檔最佳化等進階管理上有相當大的學習曲線。該如何進一步搭配AWS的容器化管理服務,並測試優化其架構達到最佳Docker 應用?在下一期的Docker 是什麼系列文章中將有更深入的解析。