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  • 初识容器和Docker

    什么是Docker?

    Docker 是一个用于开发,交付和运行应用程序的开放平台能够就应用程序和基础架构分开,从而可以快速的交付软件。

    借助Docker可以和管理应用程序的方式来管理基础架构。

    使用Docker可以减少实际 开发过程和生产环境中代码运行之间的延迟。

    Docker 是基于Go语言开发的开源容器项目,诞生于2013年初,最初的发起者是dotCloud公司。

    Docker项目已经加入了Linux基金会,并遵循Apache2.0协议

    为什么要使用Docker?

    一、环境配置的难题

    软件开发最大的麻烦事之一,就是环境配置。用户计算机的环境都不相同,你怎么知道自家的软件,能在那些机器跑起来?

    用户必须保证两件事:操作系统的设置,各种库和组件的安装。只有它们都正确,软件才能运行。举例来说,安装一个 Python 应用,计算机必须有 Python 引擎,还必须有各种依赖,可能还要配置环境变量。

    如果某些老旧的模块与当前环境不兼容,那就麻烦了。开发者常常会说:"它在我的机器可以跑了"(It works on my machine),言下之意就是,其他机器很可能跑不了。

    环境配置如此麻烦,换一台机器,就要重来一次,旷日费时。很多人想到,能不能从根本上解决问题,软件可以带环境安装?也就是说,安装的时候,把原始环境一模一样地复制过来。

    二、虚拟机

    虚拟机(virtual machine)就是带环境安装的一种解决方案。它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统,比如在 Windows 系统里面运行 Linux 系统。应用程序对此毫无感知,因为虚拟机看上去跟真实系统一模一样,而对于底层系统来说,虚拟机就是一个普通文件,不需要了就删掉,对其他部分毫无影响。

    虽然用户可以通过虚拟机还原软件的原始环境。但是,这个方案有几个缺点。

    (1)资源占用多

    虚拟机会独占一部分内存和硬盘空间。它运行的时候,其他程序就不能使用这些资源了。哪怕虚拟机里面的应用程序,真正使用的内存只有 1MB,虚拟机依然需要几百 MB 的内存才能运行。

    (2)冗余步骤多

    虚拟机是完整的操作系统,一些系统级别的操作步骤,往往无法跳过,比如用户登录。

    (3)启动慢

    启动操作系统需要多久,启动虚拟机就需要多久。可能要等几分钟,应用程序才能真正运行。

    三、Linux 容器

    由于虚拟机存在这些缺点,Linux 发展出了另一种虚拟化技术:Linux 容器(Linux Containers,缩写为 LXC)。

    Linux 容器不是模拟一个完整的操作系统,而是对进程进行隔离。或者说,在正常进程的外面套了一个保护层。对于容器里面的进程来说,它接触到的各种资源都是虚拟的,从而实现与底层系统的隔离。

    由于容器是进程级别的,相比虚拟机有很多优势。

    (1)启动快

    容器里面的应用,直接就是底层系统的一个进程,而不是虚拟机内部的进程。所以,启动容器相当于启动本机的一个进程,而不是启动一个操作系统,速度就快很多。

    (2)资源占用少

    容器只占用需要的资源,不占用那些没有用到的资源;虚拟机由于是完整的操作系统,不可避免要占用所有资源。另外,多个容器可以共享资源,虚拟机都是独享资源。

    (3)体积小

    容器只要包含用到的组件即可,而虚拟机是整个操作系统的打包,所以容器文件比虚拟机文件要小很多。

    总之,容器有点像轻量级的虚拟机,能够提供虚拟化的环境,但是成本开销小得多。

     

    五、Docker 的用途

    Docker 的主要用途,目前有三大类。

    (1)提供一次性的环境。比如,本地测试他人的软件、持续集成的时候提供单元测试和构建的环境。

    (2)提供弹性的云服务。因为 Docker 容器可以随开随关,很适合动态扩容和缩容。

    (3)组建微服务架构。通过多个容器,一台机器可以跑多个服务,因此在本机就可以模拟出微服务架构。

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