虚拟化技术中，为什么说容器技术暂时将不会取代虚拟机模式

Posted 2021-01-15 chennbwin

容器技术和虚拟机将会处于一个长期共存的状态。容器技术的技术出发点虽然更加轻量级，部署运行快速，但其共用了底层的kernel，因此与虚拟机方式在资源隔离性方面有先天的劣势，将暂时无法取代虚拟机模式。虽然每一个虚拟机都是一个完整的操作系统，却因为需要给其分配物理资源，当虚拟机数量增多时，操作系统本身消耗的资源势必增多。

所以容器可以和虚拟机结合在一起使用，而且这也是目前主流的做法：

虚拟化技术出现以后，虚拟化技术会在本地操作系统之上加多一层 Hypervisor层，Hypervisor是一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间软件层，可以虚拟化硬件资源，例如cpu、硬盘、内存资源等。然后我们可以基于通过虚拟化出来的资源之上安装操作系统，这也就是所谓的虚拟机。

通过Hypervisor层，我们可以创建不同的虚拟机，并且可以限定每个虚拟机的物理资源，并且每个虚拟机都是分离、独立的。例如A虚拟机给它使用2个cpu、8g内存、100g磁盘，B虚拟机给它使用4个cpu、16g内存、300g磁盘。。。等等，这样就可以实现物理资源利用率的最大化。

如此一来：

一台物理机就可以部署多个应用，每个应用都可以独立运行在一个虚拟机里。

虚拟化技术

有了上面的理念，就可以重新认识我们熟知的虚拟化技术：

虚拟机：存在于硬件层和操作系统层间的虚拟化技术。

虚拟机通过“伪造”一个硬件抽象接口，将一个操作系统以及操作系统层以上的层嫁接到硬件上，实现和真实物理机几乎一样的功能。

虚拟化技术的优点：

资源池——一个物理机的资源分配到了不同的虚拟机里

很容易扩展——增加物理机或者虚拟机即可，因为虚拟机是可以复制的

很容易云化——亚马孙AWS，阿里云，谷歌云等

即然虚拟化技术已经很强大了，为什么还需要容器技术呢？这就涉及到虚拟化技术所带来的局限性了：

每一个虚拟机都是一个完整的操作系统，所以需要给其分配物理资源，当虚拟机数量增多时，操作系统本身消耗的资源势必增多

容器：存在于操作系统层和函数库层之间的虚拟化技术。

容器通过“伪造”操作系统的接口，将API抽象层，函数库层以上的功能置于操作系统上，以Docker为例，就是基于Linux操作系统的Namespace和CGroup功能实现的隔离容器，模拟操作系统的功能，因为它比虚拟机高了一层，也就需要少一层东西，所以容器占用资源少。

容器可以帮我们把开发环境及应用整个打包带走，打包好的容器可以在任何的环境下运行，这样就可以解决开发与运维环境不一致的问题了，所以：

容器解决了开发和运维之间的矛盾

在开发和运维之间搭建了一个桥梁，是实现devops的最佳解决方案

以上只是描述是容器解决了什么问题，但是还没有说明什么是容器，不过其实简单几句话就可以说明容器了：

对软件和其依赖环境的标准化打包

应用之间相互隔离

共享一个OS Kernel

可以运行在很多主流操作系统上

JVM：存在于函数库层和应用程序之间的虚拟化技术。

Java虚拟机具有跨平台特性，所谓跨平台特性实际上就是虚拟化的功劳，我们Java语言是调用操作系统函数库的，然而不同操作系统的函数库互不相同，JVM就是建立一个虚拟化层，对下通过不同的版本适应不同的操作系统，对上提供统一的运行环境交给程序和开发者。通过虚拟化实现了如今蔚为壮观的Java生态圈以及建立在JVM基础上的其他语言，如Scala，Clojure，Kotlin等。

几乎所有的计算机遵守着相同的层级结构：硬件层>>硬件抽象层>>操作系统层>>API抽象层>>函数库层>>应用程序层

由此，我们可知虚拟化技术中，不管虚拟机，还是容器，还是JVM的跨平台，只是计算机不同层级结构间的虚拟化运用。在未来很长的一段时间里，它们会根据实际的应用场景，互相渗透，互相支持。

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