数据知识3分钟，9个Q&A让你快速知道Docker到底是什么

Posted 2021-04-24 小象

不论是Google、Amazon、Microsoft、VMware都纷纷拥戴，加入Docker和Container所掀起的新时代云端虚拟化行列，这两项技术成为了IT界的新趋势。Docker和Container到底是什么？以下9个Q&A告诉你。

Q1：Container技术和服务器虚拟化是一样的技术吗？
A：不是。两者虽然都属于虚拟化的技术，目标都是为了将一套应用程序所需的执行环境打包起来，建立一个孤立环境，方便在不同的硬件中移动，但两者的运作思维截然不同。简单来说，常见的传统虚拟化技术如vSphere或Hyper-V是以操作系统为中心，而Container技术则是一种以应用程序为中心的虚拟化技术。
传统虚拟化技术从操作系统层下手，目标是建立一个可以用来执行整套操作系统的沙盒独立执行环境，习惯以虚拟机（Virtual Machine）来称呼。而Container技术则是直接将一个应用程序所需的相关程序代码、函式库、环境配置文件都打包起来建立沙盒执行环境，为了和传统虚拟化技术产生的虚拟机区分，Container技术产生的环境就称为Container。

Q2：一般常见的虚拟机和Container有何不同？
A：最明显的差别是，虚拟机需要安装操作系统（安装Guest OS）才能执行应用程序，而Container内不需要安装操作系统就能执行应用程序。Container技术不是在OS外来建立虚拟环境，而是在OS内的核心系统层来打造虚拟执行环境，透过共享Host OS的作法，取代一个一个Guest OS的功用。Container也因此被称为是OS层的虚拟化技术。

Q3：为何Container是轻量级虚拟化技术？
A ：因为Container技术采取共享Host OS的作法，而不需在每一个Container内执行Guest OS，因此建立Container不需要等待操作系统开机时间，不用1分钟或几秒钟就可以启用，远比需要数分钟甚至数十分钟才能开启的传统虚拟机来的快。

Q4：Container技术是全新的技术吗?
A：不是，早在1982年，Unix系统内建的chroot机制也是一种Container技术。其他如1998年的FreeBSD jails、2005年出现的Solaris Zones和OpenVZ，或像是Windows系统2004年就有的Sandboxie机制都属于在操作系统内建立孤立虚拟执行环境的作法，都可称为是Container的技术。
直到2013年，dotCloud这家PaaS服务公司开源释出了一套将Container标准化的平台Docker，大受欢迎，所以，dotCloud决定以Docker为名成立新公司力推。

Q5：Docker如何实现Container标准化？
A：Docker采用了aufs文件系统来设计一个可以层层堆栈的Container映象文件，将Container内的所有程序（包括应用程序、相关函式库、配置文件），都打包进Docker映象档，并且提供了一个Dockerfile配置文件来记录建立Container过程的每一个步骤包括参数。只要在任何支持Docker平台的环境中，就可以从这个映象档来建立出一个一模一样的Container来执行同一个应用程序。如此一来，应用程序等于是可以透过Docker映象檔，或甚至只需要Dockerfile，就能将程序执行环境带着走，移动到任何支持Docker的环境中。Docker公司也释出API，可以用来控制所有的Container相关指令，任何人只要使用同一套Docker，就等于有了同一套管理和建立Container的方法，也就等同于将Container运用标准化了。

Q6：一个Container映象档内可以安装多少应用程序？
A：一个Container的映象档内可以安装多支程序，例如同时安装Ubuntu、Apache、mysql、Node.js、Ruby等。不过，Docker官方建议，一只程序安装在一个Container内，再把这些Container迭起来提供一个完整的服务。
Docker称这是一种Microservices（微服务）的新软件架构，将组成一个应用系统的每一个Stack，拆解成许多小型服务，例如Apache服务、MySQL服务、Node.js服务、Ruby服务，每一个服务都是包在Container里的一只程序，例如MySQL服务就是部署在Container内的MySQL。
这么做的好处是可以建立一个松散耦合的弹性应用程序架构，也能轻易地抽换其中一个Container，例如要升级MySQL，只需要重载新版MySQL的Container映象文件，就可以完成数据库升级，不用将整套应用系统停机。

Q7：Container内不是不需要OS，为何需要OS的基础映象档？
A：OS基础映象档的用途是让Container拥有这OS的文件系统，例如使用ubuntu基础映象档就可以让Container建立ubuntu的根目录架构，而不是用来执行一个OS执行实例。

Q8：Docker对Devops有何帮助？
A：因为Docker透过Dockerfile来记录建立Container映象文件的每一个步骤，可以将建立应用程序执行环境的过程和配置参数，完整地记录下来。开发人员和维运人员之间可以利用Dockerfile来沟通对执行环境的讨论。甚至结合版本控制服务如GitHub，可以让Dockerfile具备版本控制功能，能将基础架构程序化（Infrastructure as code）来管理。

Q9：可以在WindowsServer环境中执行Docker吗？
A：还不行。目前Docker只能在Linux平台上执行，但是微软10月中刚宣布要在下一波Windows Server改版时内建Docker引擎，未来同一份Docker映象档能否跨Linux和Windows OS，还需待微软揭露更多细节才能得知。