快速理解Docker——容器级虚拟化解决方案

Posted 2021-04-21 程序人生

Docker是什么

简单的说Docker是一个构建在LXC之上的,基于进程容器(Processcontainer)的轻量级VM解决方案。

拿现实世界中货物的运输作类比,为了解决各种型号规格尺寸的货物在各种运输工具上进行运输的问题,我们发明了集装箱。

Docker的初衷也就是将各种应用程序和他们所依赖的运行环境进行打包，进而发布到不同的平台上运行（container/image）。

从理论上说这一概念并不新鲜, 各种虚拟机Image也起着类似的作用。

Docker container和普通的虚拟机Image相比, 最大的区别是它并不包含操作系统内核。

普通虚拟机将整个操作系统运行在虚拟的硬件平台上, 进而提供完整的运行环境供应用程序运行, 而Docker则直接在宿主平台上加载运行应用程序. 本质上他在底层使用LXC启动一个Linux Container,通过cgroup等机制对不同的container内运行的应用程序进行隔离,权限管理和quota分配等。

每个container拥有自己独立的各种命名空间（亦即资源）包括:

PID 进程, MNT 文件系统, NET 网络, IPC , UTS 主机名等。

与LXC有什么不同

基本上你可以认为目前的Docker是LXC的一个高级封装,提供了各种辅助工具和标准接口方便你使用LXC,你可以依靠LXC和各种脚本实现与docker类似的功能，就像你不使用APT/yum等工具也可以自己搞定软件包安装一样，你使用他们的关键原因是方便易用！

实际使用中，你一般不用关心底层LXC的细节,同时也不排将来docker实现基于非LXC方案的可能性。

在LXC的基础上, Docker额外提供的Feature包括：标准统一的打包部署运行方案， 历史版本控制， Image的重用，Image共享发布等。

Container构建方案

除了LXC，Docker的核心思想就体现在它的运行容器构建方案上。

为了最大化重用Image，加快运行速度，减少内存和磁盘footprint, Docker container运行时所构造的运行环境，实际上是由具有依赖关系的多个Layer组成的。例如一个apache的运行环境可能是在基础的rootfs image的基础上，叠加了包含例如Emacs等各种工具的image，再叠加包含apache及其相关依赖library的image，这些image由AUFS文件系统加载合并到统一路径中，以只读的方式存在，最后再叠加加载一层可写的空白的Layer用作记录对当前运行环境所作的修改。

有了层级化的Image做基础，理想中，不同的APP就可以既可能的共用底层文件系统，相关依赖工具等，同一个APP的不同实例也可以实现共用绝大多数数据，进而以copy on write的形式维护自己的那一份修改过的数据等。

本文章选自Docker知识库

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