Docker与虚拟机技术

Posted 2021-02-02 guanghe

　　最近docker技术在网络上非常火爆，各种技术下载中心总能看到一个以docker镜像方式下载的下载选项，而当你下载下来运行发现，这就是一个虚拟机嘛。究竟是不是呢？一起来看看。

我们先来看看传统意义上的虚拟机：

• 基础设施(Infrastructure)。它可以是你的个人电脑，数据中心的服务器，或者是云主机。
• 主操作系统(Host Operating System)。你的个人电脑之上，运行的可能是MacOS，Windows或者某个Linux发行版。
• 虚拟机管理系统(Hypervisor)。利用Hypervisor，可以在主操作系统之上运行多个不同的从操作系统。类型1的Hypervisor有支持MacOS的HyperKit，支持Windows的Hyper-V以及支持Linux的KVM。类型2的Hypervisor有VirtualBox和VMWare。
• 从操作系统(Guest Operating System)。假设你需要运行3个相互隔离的应用，则需要使用Hypervisor启动3个从操作系统，也就是3个虚拟机。这些虚拟机都非常大，也许有700MB，这就意味着它们将占用2.1GB的磁盘空间。更糟糕的是，它们还会消耗很多CPU和内存。
• 各种依赖。每一个从操作系统都需要安装许多依赖。如果你的的应用需要连接PostgreSQL的话，则需要安装libpq-dev；如果你使用Ruby的话，应该需要安装gems；如果使用其他编程语言，比如Python或者Node.js，都会需要安装对应的依赖库。
• 应用。安装依赖之后，就可以在各个从操作系统分别运行应用了，这样各个应用就是相互隔离的。

我们再来看看docker：

• 基础设施(Infrastructure)。
• 主操作系统(Host Operating System)。所有主流的Linux发行版都可以运行Docker。对于MacOS和Windows，也有一些办法”运行”Docker。
• Docker守护进程(Docker Daemon)。Docker守护进程取代了Hypervisor，它是运行在操作系统之上的后台进程，负责管理Docker容器。
• 各种依赖。对于Docker，应用的所有依赖都打包在Docker镜像中，Docker容器是基于Docker镜像创建的。
• 应用。应用的源代码与它的依赖都打包在Docker镜像中，不同的应用需要不同的Docker镜像。不同的应用运行在不同的Docker容器中，它们是相互隔离的。

docker与虚拟机的区别：

　　Docker守护进程可以直接与主操作系统进行通信，为各个Docker容器分配资源；它还可以将容器与主操作系统隔离，并将各个容器互相隔离。虚拟机启动需要数分钟，而Docker容器可以在数毫秒内启动。由于没有臃肿的从操作系统，Docker可以节省大量的磁盘空间以及其他系统资源。

　　虽然Docker有很多的优势，但虚拟机技术是有它的应用场景的。虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境。例如，云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。而Docker通常用于隔离不同的应用，例如前端，后端以及数据库。

　　Docker在宿主机器的操作系统上创建Docker引擎，直接在宿主主机的操作系统上调用硬件资源（cpu、内存等），而不是虚拟化操作系统和硬件资源，所以操作速度快。从某种意义上讲，docker只是虚拟了一套文件系统与真实操作系统隔离开来而已。