了解容器和Docker的发展背景

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admin Tuesday, May 5, 2020 阅读数: 319

[YoYoMooc]了解容器和Docker的发展背景

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了解容器和Docker的发展背景

在正式开始前,我们首先需要了解容器是什么,以及它为什么会变得如此流行;然后介绍Docker的发展历程,以及为什么需要使用这么一项容器化技术。

我认识的很多朋友,在没有学习Docker之前,对它不以为然,在了解和掌握它之后,对它爱不释手,很多人成为了它的粉丝。

Docker 为容器化技术带来了全新的用户体验。它不是一个提供虚拟化的技术,而是提供一种方便的为应用程序打包和运行的容器化技术。一旦你开始使用Docker 并享受它所带来 的全新体验。

理解什么是容器

容器化是软件开发的一种方法,在这种方法中,程序和它所依赖的组件和集合包,以及相关的环境变量配置文件都会被完全打包成容器镜像,进行单元测试,最后将这个容器部署到服务器的操作系统中。

举个例子:这个与现实生活中的货运集装箱类似,集装箱里面有各种货物(如:衣服、电脑、冰箱等),它们都分门别类的装好了,我们可以通过汽车、火车、飞机来搬运他们。

程序的容器也是一个个标准的单位。无关它们的代码、语言、软件/框架及的依赖关系是怎样的。

这使得程序员和IT运维专员不用在每个环境中单独配置它们的配置信息。可以通过在部署程序的过程中不进行修改或少许修改的情况下,达到跨环境传输,但每一个容器中的程序又是彼此隔离的。

这是因为容器是对应用程序及其依赖关系的封装。容器可以被理解为一个个轻量级的虚拟机,因为它和虚拟机一样拥有一个被隔离的操作系统实例,用来运行应用程序。

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所以它会来但容器拥有一些优点,使它能实现一些传统虚拟机很难实现甚至无法实现的用例。

Docker容器化带来的优点

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  • 更高效的利用系统资源
    • 由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销,Docker 对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度,都要比传统虚拟机技术更高效。因此,相比虚拟机技术,一个相同配置的主机,往往可以运行更多数量的应用。
  • 更快的启动时间
    • 传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟,而 Docker 容器应用,由于直接运行于宿主内核,无需启动完整的操作系统,因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。
  • 一致的运行环境
    • 开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环境不一致,导致有些 bug 并未在开发过程中被发现。而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境,确保了应用运行环境一致性,从而不会再出现 「这项目在我机器上没问题啊」 这类问题。

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  • 持续交付和部署

    • 对开发和运维(DevOps)人员来说,最希望的就是一次创建或配置,可以在任意地方正常运行。使用 Dockerfile 定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。而且使用 Dockerfile 使镜像构建透明化,不仅仅开发团队可以理解应用运行环境,也方便运维团队理解应用运行所需条件,帮助更好的生产环境中部署该镜像。
  • 更轻松的维护和扩展

    • Docker 使用的分层存储以及镜像的技术,使得应用重复部分的复用更为容易,也使得应用的维护更新更加简单,基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外,Docker 团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的 官方镜像,既可以直接在生产环境使用,又可以作为基础进一步定制,大大的降低了应用服务的镜像制作成本。

Docker的发展简史

Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目,它是基于 dotCloud 公司多年云服务技术的一次革新,并于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源),主要项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 项目后来还加入了 Linux 基金会,并成立推动开放容器联盟。

Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论,至今其 GitHub 项目已经超过 3 万 6 千个星标和一万多个 fork。甚至由于 Docker 项目的火爆,在 2013 年底,dotCloud 公司决定改名为 Docker。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上开发实现的;Red Hat 则从 RHEL 6.5 开始对 Docker 进行支持;Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用 Docker。

Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言 进行开发实现,基于 Linux 内核的 cgroup,namespace,以及 AUFS 类的 Union FS 等技术,对进程进行封装隔离,属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程,因此也称其为容器。最初实现是基于 LXC,从 0.7 以后开始去除 LXC,转而使用自行开发的 libcontainer,从 1.11 开始,则进一步演进为使用 runC 和 containerd。

Docker 在容器的基础上,进行了进一步的封装,从文件系统、网络互联到进程隔离等等,极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

传统虚拟机与Docker容器的比较

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