Why Docker？
2018-09-18 10:03 浏览量：573
1.1 Why Container?
以下将从不同时期应用部署、运维的优缺点展开说明。
操作系统（OS）
直接在物理机上部署应用，无法做到应用之间资源隔离以及合理利用。
- 资源不隔离。一个内存使用量比较大的app可能消耗所有的内存资源，导致其他app无法正常提供服务。
- 所有app共享一份物理机运行环境（kernel+app）。无法做到按照app定制化运行环境或则app对特定内核的要求。
- 如果将多个app部署在不同的物理机上。a. 需要购买大量物理机器，花费较大。b. 需要不同app对于硬件要求不同，需要特殊定制。c. 需要花费大量运维时间。
- 当前，cpu、内存等硬件发展速度远远高于软件的速度。很多老的系统自需要少量的cpu或者内存，但是其独占一台机器，造成资源浪费。
虚拟机（VM）
虚拟机的出现，弥补了上面的不足。虚拟机将物理机器资源统一抽象为单元，按需分配。不同的实例之间资源隔离、独立的内核。但是随着互联网的快速发展， 要求app能够快速扩展资源以及实例。当前的虚拟机机器显然不能满足此需要。其主要有以下几点
- 镜像臃肿。每个镜像少则几百兆，正常都在几个GB大小。
- 创建和启动时间开销大，不利于快速重组。（不能满足互联网弹性计算要求）
- 性能损耗大
- 额外的资源开销大
容器技术（Container）
很早以前就有了容器化的概念。近几年随着互联网井喷式的发展，容器机器有了一个很好的契机暴露在大众的眼前。
- 镜像体积小。只包括应用以及所依赖的环境，没有内核
- 创建和启动快。不需要启动GuestOS，应用启动开销基本就是应用本身启动的时间开销
- 无GuestOS，无hypervisor，无额外资源开销，资源控制粒度更小，部署密度大
- 使用的是真实物理资源，因此不存在性能损耗
- 轻量级
容器也有缺点
- 隔离性相对虚拟机弱。由于和宿主机共享内核，带来很大的安全隐患，容易发生逃逸。
- 如果某些应用需要特定的内核特性，使用容器不得不更换宿主机内核。
容器技术发展
linux chroot->google cgroup->lxc(linux container)->docker(libContainer)
hyper
Hyper = Hypervisor + Docker镜像
Hyper是一个基于虚拟化技术（hypervisor）的Docker引擎。官方认为虽然Hyper同样通过VM来运行Docker应用，但HyperVM里并没有GuestOS，相反的，一个HyperVM内部只有一个极简的HyperKernel，以及运行的Docker镜像。这种Kernel+Image的”固态”组合使得HyperVM和Docker容器一样，实现了ImmutableInfrastructure的效果。借助VM天然的隔离性，Hyper能够完全避免LXC共享内核的安全隐患。
1.2 Why Docker?
Docker项目最初是由一家名为dotCloud的平台即服务厂商所打造，其后该公司更名为Docker。与Warden类似，Docker同样在起步阶段使用LXC，而后利用自己的 libcontainer库将其替换下来。与其它容器平台不同，Docker引入了一整套与容器管理相关的生态系统。其中包括一套高效的分层式容器镜像模型、一套全局及本地容器注册表、 一个精简化REST API以及一套命令行界面等等。在后期发展阶段，Docker公司还构建起一套名为Docker Swarm的容器集群管理解决方案。
- 快速构建基于容器的分布式应用
- 具有容器的所有优点
- 提供原生的资源监控
Docker与虚拟机原理对比：
由于容器技术很早就有，Docker最核心的创新在于它的镜像管理，因此有人说：
Docker = 容器 + Docker镜像
Docker镜像的创新之处在于使用了类似层次的文件系统AUFS，简单说就是一个镜像是由多个镜像层层叠加的，从一个base镜像中通过加入一些软件构成一个新层的镜像，依次构成最后的镜像，如图
操作系统
chroot
namespace
guestOS
cgroup
虚拟机
容器化
具体实现
LXC
LXD
