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本文内容都是参考Cloudman系列进行学习,是个人学习过程记录!
原版请参考cloudman《每天5分钟玩转Docker容器技术》Cloudman博客如下:
http://blog.51cto.com/cloudman
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1. What - 什么是容器?
容器是一种轻量级、可移植、自包含的软件打包技术,使应用程序可以在几乎任何地方以相同的方式运行。开发人员在自己笔记本上创建并测试好的容器,无需任何修改就能够在生产系统的虚拟机、物理服务器或公有云主机上运行。
a) 容器与虚拟机
谈到容器,就不得不将它与虚拟机进行对比,因为两者都是为应用提供封装和隔离。
容器由两部分组成:
1、应用程序本身
2、依赖:比如应用程序需要的库或其他软件
容器在 Host 操作系统的用户空间中运行,与操作系统的其他进程隔离。这一点显著区别于的虚拟机。
传统的虚拟化技术,比如 VMWare, KVM, Xen,目标是创建完整的虚拟机。为了运行应用,除了部署应用本身及其依赖(通常几十 MB),还得安装整个操作系统(几十 GB)。
下图展示了二者的区别。
如图所示,由于所有的容器共享同一个 Host OS,这使得容器在体积上要比虚拟机小很多。另外,启动容器不需要启动整个操作系统,所以容器部署和启动速度更快,开销更小,也更容易迁移。
2. Why - 为什么需要容器?
为什么需要容器?容器到底解决的是什么问题?
简要的答案是:容器使软件具备了超强的可移植能力。
a) 容器解决的问题
我们来看看今天的软件开发面临着怎样的挑战?
如今的系统在架构上较十年前已经变得非常复杂了。以前几乎所有的应用都采用三层架构(Presentation/Application/Data),系统部署到有限的几台物理服务器上(Web Server/Application Server/Database Server)。
而今天,开发人员通常使用多种服务(比如 MQ,Cache,DB)构建和组装应用,而且应用很可能会部署到不同的环境,比如虚拟服务器,私有云和公有云
一方面应用包含多种服务,这些服务有自己所依赖的库和软件包;另一方面存在多种部署环境,服务在运行时可能需要动态迁移到不同的环境中。这就产生了一个问题:
如何让每种服务能够在所有的部署环境中顺利运行?
于是我们得到了下面这个矩阵:
各种服务和环境通过排列组合产生了一个大矩阵。开发人员在编写代码时需要考虑不同的运行环境,运维人员则需要为不同的服务和平台配置环境。对他们双方来说,这都是一项困难而艰巨的任务。
如何解决这个问题呢?
聪明的技术人员从传统的运输行业找到了答案。
几十年前,运输业面临着类似的问题。
每一次运输,货主与承运方都会担心因货物类型的不同而导致损失,比如几个铁桶错误地压在了一堆香蕉上。另一方面,运输过程中需要使用不同的交通工具也让整个过程痛苦不堪:货物先装上车运到码头,卸货,然后装上船,到岸后又卸下船,再装上火车,到达目的地,最后卸货。一半以上的时间花费在装、卸货上,而且搬上搬下还容易损坏货物。
这同样也是一个 NxM 的矩阵。
幸运的是,集装箱的发明解决这个难题。
任何货物,无论钢琴还是保时捷,都被放到各自的集装箱中。集装箱在整个运输过程中都是密封的,只有到达最终目的地才被打开。标准集装箱可以被高效地装卸、重叠和长途运输。现代化的起重机可以自动在卡车、轮船和火车之间移动集装箱。集装箱被誉为运输业与世界贸易最重要的发明。
Docker 将集装箱思想运用到软件打包上,为代码提供了一个基于容器的标准化运输系统。Docker 可以将任何应用及其依赖打包成一个轻量级、可移植、自包含的容器。容器可以运行在几乎所有的操作系统上。
其实,“集装箱” 和 “容器” 对应的英文单词都是 “Container”。
“容器” 是国内约定俗成的叫法,可能是因为容器比集装箱更抽象,更适合软件领域的原故吧。
我们可以看看集装箱思想是如何与 Docker 各种特性相对应的。
a) 容器的优势
l 对于开发人员 - Build Once, Run Anywhere
容器意味着环境隔离和可重复性。开发人员只需为应用创建一次运行环境,然后打包成容器便可在其他机器上运行。另外,容器环境与所在的 Host 环境是隔离的,就像虚拟机一样,但更快更简单。
l 对于运维人员 - Configure Once, Run Anything
只需要配置好标准的 runtime 环境,服务器就可以运行任何容器。这使得运维人员的工作变得更高效,一致和可重复。容器消除了开发、测试、生产环境的不一致性。
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本文内容都是参考Cloudman系列进行学习,是个人学习过程记录!
原版请参考cloudman《每天5分钟玩转Docker容器技术》Cloudman博客如下:
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书籍:
1.《每天5分钟玩转Kubernetes》
https://item.jd.com/26225745440.html
2.《每天5分钟玩转Docker容器技术》
https://item.jd.com/16936307278.html
3.《每天5分钟玩转OpenStack》
https://item.jd.com/12086376.html