什么是Docker

發布時間： 2022-05-30 11:17:06

什么是Docker？Docker是一個開源項目，誕生于2013年初，最初是dotCloud公司(后改名為Docker Inc)內部的一個開源的PaaS服務的業余項目。其基于谷歌公司推出的Go語言進行開發實現，后加入Linux基金會，遵從Apache 2.0協議，項目代碼在GitHub上進行維護。

Docker是基于Linux內核的cgroup、namespace以及AUFS類的UnionFS等技術，對進程進行封裝隔離，屬于操作系統層面的虛擬化技術。由于隔離的進程獨立于宿主和其他的隔離的進程，因此也稱其為容器。

Docker最初的實現是基于LXC(Linux Containers)。LXC是Linux原生支持的容器技術，可以提供輕量級的虛擬化。可以說Docker就是基于LXC發展起來的，提供LXC的高級封裝和標準的配置方法。在LXC的基礎之上，Docker進行了進一步的封裝，從文件系統、網絡互聯到進程隔離等待，極大地簡化了容器的創建和維護，使得Docker技術比虛擬機技術更為輕便、快捷。

從Docker 0.7以后開始去除了LXC，轉而使用自行開發的libcontainer;從Docker 1.11開始，則進一步演進為使用runC和containerd。

Docker的主要目標是“Build、Ship and Run Any App、Anywhere”，即通過對應用組件的封裝(Packaging)、分發(Distribution)、部署(Deployment)、運行(Runtime)等生命周期的管理，達到應用組件級別的“一次封裝，到處運行”(Build once，Run anywhere)。這里的應用組件，既可以是一個Web應用，也可以是一套數據庫服務，甚至是一個操作系統。

將應用運行在Docker容器上，可以實現跨平臺、跨服務器，只需一次配置準備好相關的應用環境，即可實現到處運行，保證研發和生產環境的一致性，解決了應用和運行環境的兼容性問題，從而極大地提升了部署效率，減少故障的可能性。

Docker與虛擬機有著類似的資源隔離和分配的特點，但不同的架構方法使Docker能夠更加便攜、高效(見圖1)。

圖1 VM與Docker架構比較

傳統的虛擬機架構是：物理機→宿主機操作系統→Hypervisor支持→虛擬機操作系統→應用程序。虛擬機是在宿主機上基于Hypervisor虛擬出一套操作系統所需的硬件設備，并在這些虛擬硬件上安裝操作系統Guest OS，運行不同的應用程序，應用之間實現相互獨立、資源隔離。

但由于需要Hypervisor來創建虛擬機，且每個虛擬機里需要完整地運行一套操作系統Guest OS，因此會帶來很多額外資源的開銷。

Docker的架構是：物理機→宿主機操作系統→Docker引擎→應用程序。Docker容器中沒有Hypervisor這一層，雖然它需要在宿主機中運行Docker Engine，但原理卻完全不同于Hypervisor，并沒有虛擬出硬件設備，更沒有獨立部署全套的操作系統Guest OS。

Docker容器是使用Docker Engine而不是管理程序來執行，因此容器比虛擬機小，并且由于主機內核的共享，可以更快地啟動，具有更好的性能、更少的隔離和更好的兼容性。

Docker容器能夠共享一個內核并共享應用程序庫，因此容器比虛擬機具有更低的系統開銷，只要用戶愿意使用單一平臺來提供共享的操作系統，容器可以更快、使用資源可以更少。

虛擬機可能需要幾分鐘才能創建并啟動，而只需幾秒鐘即可創建并啟動一個容器。與在虛擬機中運行應用程序相比，容器中包含的應用程序提供了卓越的性能。

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