container(Container是什么)

1.1 Why Container?

以下將從不同時期應用部署、運維的優缺點展開說明。

操作系統(OS)

??直接在物理機上部署應用,無法做到應用之間資源隔離以及合理利用。

1. 資源不隔離。一個內存使用量比較大的app可能消耗所有的內存資源,導致其他app無法正常提供服務。

2. 所有app共享一份物理機運行環境(kernel+app)。無法做到按照app定制化運行環境或則app對特定內核的要求。

3. 如果將多個app部署在不同的物理機上。a. 需要購買大量物理機器,花費較大。b. 需要不同app對于硬件要求不同,需要特殊定制。c. 需要花費大量運維時間。

4. 當前,cpu、內存等硬件發展速度遠遠高于軟件的速度。很多老的系統自需要少量的cpu或者內存,但是其獨占一臺機器,造成資源浪費。

虛擬機(VM)

??虛擬機的出現,彌補了上面的不足。虛擬機將物理機器資源統一抽象為單元,按需分配。不同的實例之間資源隔離、獨立的內核。但是隨著互聯網的快速發展, 要求app能夠快速擴展資源以及實例。當前的虛擬機機器顯然不能滿足此需要。其主要有以下幾點

1. 鏡像臃腫。每個鏡像少則幾百兆,正常都在幾個GB大小。

2. 創建和啟動時間開銷大,不利于快速重組。(不能滿足互聯網彈性計算要求)

3. 性能損耗大

4. 額外的資源開銷大

容器技術(Container)

??很早以前就有了容器化的概念。近幾年隨著互聯網井噴式的發展,容器機器有了一個很好的契機暴露在大眾的眼前。

1. 鏡像體積小。只包括應用以及所依賴的環境,沒有內核

2. 創建和啟動快。不需要啟動GuestOS,應用啟動開銷基本就是應用本身啟動的時間開銷

3. 無GuestOS,無hypervisor,無額外資源開銷,資源控制粒度更小,部署密度大

4. 使用的是真實物理資源,因此不存在性能損耗

5. 輕量級

容器也有缺點

1. 隔離性相對虛擬機弱。由于和宿主機共享內核,帶來很大的安全隱患,容易發生逃逸。

2. 如果某些應用需要特定的內核特性,使用容器不得不更換宿主機內核。

容器技術發展

linuxchroot->googlecgroup->lxc(linuxcontainer)->docker(libContainer)

hyper

Hyper=Hypervisor+Docker鏡像

??Hyper是一個基于虛擬化技術(hypervisor)的Docker引擎。官方認為雖然Hyper同樣通過VM來運行Docker應用,但HyperVM里并沒有GuestOS,相反的,一個HyperVM內部只有一個極簡的HyperKernel,以及運行的Docker鏡像。這種Kernel+Image的”固態”組合使得HyperVM和Docker容器一樣,實現了ImmutableInfrastructure的效果。借助VM天然的隔離性,Hyper能夠完全避免LXC共享內核的安全隱患。

1.2 Why Docker?

Docker項目最初是由一家名為dotCloud的平臺即服務廠商所打造,其后該公司更名為Docker。與Warden類似,Docker同樣在起步階段使用LXC,而后利用自己的 libcontainer庫將其替換下來。與其它容器平臺不同,Docker引入了一整套與容器管理相關的生態系統。其中包括一套高效的分層式容器鏡像模型、一套全局及本地容器注冊表、 一個精簡化REST API以及一套命令行界面等等。在后期發展階段,Docker公司還構建起一套名為Docker Swarm的容器集群管理解決方案。

1. 快速構建基于容器的分布式應用

2. 具有容器的所有優點

3. 提供原生的資源監控

Docker與虛擬機原理對比:

由于容器技術很早就有,Docker最核心的創新在于它的鏡像管理,因此有人說:

Docker = 容器 + Docker鏡像

Docker鏡像的創新之處在于使用了類似層次的文件系統AUFS,簡單說就是一個鏡像是由多個鏡像層層疊加的,從一個base鏡像中通過加入一些軟件構成一個新層的鏡像,依次構成最后的鏡像,如圖

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