什麼是容器,什麼是Docker

2022-04-07 04:12:57 字數 2905 閱讀 2462

此文**自行文時有所改動

容器是一種輕量級、可移植、自包含的軟體打包技術,使應用程式可以在幾乎任何地方以相同的方式執行。開發人員在自己筆記本上建立並測試好的容器,無需任何修改就能夠在生產系統的虛擬機器、物理伺服器或公有雲主機上執行。docker是容器的一種,還有其他容器,比如 coreos 的 rkt。

容器與虛擬機器

容器由兩部分組成:

應用程式本身

依賴:比如應用程式需要的庫或其他軟體

容器在 host 作業系統的使用者空間中執行,與作業系統的其他程序隔離。這一點顯著區別於的虛擬機器。

傳統的虛擬化技術,比如 vmware, kvm, xen,目標是建立完整的虛擬機器。為了執行應用,除了部署應用本身及其依賴(通常幾十 mb),還得安裝整個作業系統(幾十 gb)。

下圖展示兩者區別:

由於所有的容器共享同乙個 host os,這使得容器在體積上要比虛擬機器小很多。另外,啟動容器不需要啟動整個作業系統,所以容器部署和啟動速度更快,開銷更小,也更容易遷移。

簡要的答案是:容器使軟體具備了超強的可移植能力。

今天開發人員通常使用多種服務(比如 mq,cache,db)構建和組裝應用,而且應用很可能會部署到不同的環境,比如虛擬伺服器,私有雲和公有雲。

一方面應用包含多種服務,這些服務有自己所依賴的庫和軟體包;另一方面存在多種部署環境,服務在執行時可能需要動態遷移到不同的環境中。這就產生了乙個問題:

如何讓每種服務能夠在所有的部署環境中順利執行?

於是我們得到了下面這個矩陣:

各種服務和環境通過排列組合產生了乙個大矩陣。開發人員在編寫**時需要考慮不同的執行環境,運維人員則需要為不同的服務和平台配置環境。對他們雙方來說,這都是一項困難而艱鉅的任務。

如何解決這個問題呢?

聰明的技術人員從傳統的運輸行業找到了答案。

幾十年前,運輸業面臨著類似的問題。

每一次運輸,貨主與承運方都會擔心因貨物型別的不同而導致損失,比如幾個鐵桶錯誤地壓在了一堆香蕉上。另一方面,運輸過程中需要使用不同的交通工具也讓整個過程痛苦不堪:貨物先裝上車運到碼頭,卸貨,然後裝上船,到岸後又卸下船,再裝上火車,到達目的地,最後卸貨。一半以上的時間花費在裝、卸貨上,而且搬上搬下還容易損壞貨物。

這同樣也是乙個 nxm 的矩陣。

幸運的是,貨櫃的發明解決這個難題。

任何貨物,無論鋼琴還是保時捷,都被放到各自的貨櫃中。貨櫃在整個運輸過程中都是密封的,只有到達最終目的地才被開啟。標準貨櫃可以被高效地裝卸、重疊和長途運輸。現代化的起重機可以自動在卡車、輪船和火車之間移動貨櫃。貨櫃被譽為運輸業與世界**最重要的發明。

docker 將貨櫃思想運用到軟體打包上,為**提供了乙個基於容器的標準化運輸系統。docker 可以將任何應用及其依賴打包成乙個輕量級、可移植、自包含的容器。容器可以執行在幾乎所有的作業系統上。

其實,「貨櫃」 和 「容器」 對應的英文單詞都是 「container」。

「容器」 是國內約定俗成的叫法,可能是因為容器比貨櫃更抽象,更適合軟體領域的原故吧。

我個人認為:在老外的思維中,「container」 只用到了貨櫃這乙個意思,docker 的 logo 不就是一堆貨櫃嗎?

docker的特性

特性貨櫃

docker

打包物件

幾乎任何貨物

任何軟體及其依賴

硬體依賴

標準形狀和介面允許貨櫃被裝卸到各種交通工具,整個運輸過程無需開啟

容器無需修改便可執行在幾乎所有的平台上 -- 虛擬機器、物理機、公有雲、私有雲

隔離性貨櫃可以重疊起來一起運輸,香蕉再也不會被鐵桶壓爛了

資源、網路、庫都是隔離的,不會出現依賴問題

自動化標準介面使貨櫃很容易自動裝卸和移動

提供 run, start, stop 等標準化操作,非常適合自動化

高效性無需開箱,可在各種交通工具間快速搬運

輕量級,能夠快速啟動和遷移

職責分工

貨主只需考慮把什麼放到貨櫃裡;承運方只需關心怎樣運輸貨櫃

開發人員只需考慮怎麼寫**;運維人員只需關心如何配置基礎環境

容器的優勢

對於開發人員 - build once, run anywhere

容器意味著環境隔離和可重複性。開發人員只需為應用建立一次執行環境,然後打包成容器便可在其他機器上執行。另外,容器環境與所在的 host 環境是隔離的,就像虛擬機器一樣,但更快更簡單。

對於運維人員 - configure once, run anything

只需要配置好標準的 runtime 環境,伺服器就可以執行任何容器。這使得運維人員的工作變得更高效,一致和可重複。容器消除了開發、測試、生產環境的不一致性。

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