我一直在重读Docker文档,试图理解Docker和完整VM之间的区别。它是如何设法提供一个完整的文件系统、隔离的网络环境等而不那么沉重的?

为什么将软件部署到Docker映像(如果这是正确的术语)比简单地部署到一致的生产环境更容易?


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Feature Virtual Machine (Docker) Containers
OS Each VM Does contains an Operating System Each Docker Container Does Not contains an Operating System
H/W Each VM contain a virtual copy of the hardware that OS requires to run. There is No virtualization of H/W with containers
Weight VM's are heavy -- reason sited above-- containers are lightweight and, thus, fast
Required S/W Virtuliazation achieve using software called a hypervisor Containerzation achieve using software called a Docker
Core Virtual machines provide virtual hardware (or hardware on which an operating system and other programs can be installed) Docker containers don’t use any hardware virtualization. **It helps to use container
Abstraction Virtual machines provide hardware abstractions so you can run multiple operating systems. Containers provide OS abstractions so you can run multiple containers.
Boot-Time It takes a long time (often minutes) to create and require significant resource overhead because they run a whole operating system in addition to the software you want to use. It takes less time because Programs running inside Docker containers interface directly with the host’s Linux kernel.

其他回答

资料来源:Kubernetes in Action。

这里有很多很好的技术答案,清楚地讨论了VM和容器之间的差异以及Docker的起源。

对我来说,VM和Docker之间的根本区别在于如何管理应用程序的推广。

使用VM,您可以将应用程序及其依赖关系从一个VM提升到下一个DEV,从UAT提升到PRD。

这些VM通常会有不同的补丁和库。多个应用程序共享一个VM并不罕见。这需要管理所有应用程序的配置和依赖关系。回退需要撤消VM中的更改。或者在可能的情况下恢复。

使用Docker的想法是,将应用程序与其所需的库一起打包到自己的容器中,然后将整个容器作为一个单元进行升级。

除了内核之外,补丁和库都是相同的。一般来说,每个容器只有一个应用程序,这简化了配置。回退包括停止和删除容器。

因此,在最基本的层面上,使用VM,您可以将应用程序及其依赖项作为独立的组件进行推广,而使用Docker,您可以一次性推广所有内容。

是的,包括管理容器在内的容器存在问题,尽管Kubernetes或Docker Swarm等工具极大地简化了任务。

我在生产环境和登台中使用过Docker。当你习惯了它,你会发现它对于构建一个多容器和隔离环境非常强大。

Docker是基于LXC(Linux容器)开发的,在许多Linux发行版中都能完美运行,尤其是Ubuntu。

Docker容器是隔离的环境。当您在Docker容器中发出top命令时,可以看到它,Docker容器是从Docker映像创建的。

此外,由于dockerFile配置,它们非常轻便和灵活。

例如,您可以创建一个Docker映像并配置一个DockerFile,然后告诉它,例如,当它运行时,运行wget“this”,apt-get“that”,运行“some shell script”,设置环境变量等等。

在微服务项目和架构中,Docker是一项非常可行的资产。您可以通过Docker、Docker swarm、Kubernetes和Docker Compose实现可伸缩性、弹性和弹性。

Docker的另一个重要问题是Docker Hub及其社区。例如,我使用Prometheus、Grafana、PrometheusJMXExporter和Docker实现了一个用于监控kafka的生态系统。

为此,我为zookeeper、kafka、Prometheus、Grafana和jmx收集器下载了已配置的Docker容器,然后使用YAML文件为其中一些容器安装了自己的配置,我更改了Docker容器中的一些文件和配置,并在一台机器上使用多容器Docker构建了一个用于监控kafka的完整系统,该系统具有隔离性、可扩展性和弹性,该架构可以轻松移动到多个服务器中。

除了Docker Hub站点之外,还有一个名为quay.io的站点,您可以使用它在那里创建自己的Docker图像仪表板,并将其推送到码头。您甚至可以将Docker图像从DockerHub导入码头,然后在自己的机器上从码头运行。

注意:学习Docker一开始看起来既复杂又困难,但当你习惯了它之后,你就不能没有它了。

我记得在使用Docker的第一天,我发出了错误的命令,或者错误地删除了我的容器和所有数据和配置。

关于:-

“为什么将软件部署到docker映像比简单部署到一致的生产环境?"

大多数软件都部署到许多环境中,通常至少部署以下三种环境:

个人开发者PC共享开发人员环境单个测试仪PC共享测试环境QA环境UAT环境负载/性能测试实时登台生产档案文件

还需要考虑以下因素:

根据工作的性质,开发人员,甚至测试人员,都将拥有微妙的或完全不同的PC配置开发人员通常可以在公司或企业标准化规则无法控制的PC上进行开发(例如,在自己的机器上开发的自由职业者(通常是远程开发的),或未“受雇”或“签约”以某种方式配置其PC的开源项目的贡献者)某些环境将由负载平衡配置中的固定数量的多台计算机组成许多生产环境将根据流量级别动态(或“弹性”)创建和销毁基于云的服务器

正如你所看到的,一个组织的服务器总数很少是一位数,通常是三位数,而且很容易更高。

这一切都意味着,仅仅因为巨大的容量(即使是在绿地场景中),首先创建一致的环境就已经足够困难了,但鉴于服务器数量众多、新服务器的添加(动态或手动)、o/s供应商、防病毒供应商、浏览器供应商等的自动更新,由开发人员或服务器技术人员执行的手动软件安装或配置更改等。让我重复一遍-保持环境一致几乎是不可能的(没有双关语)(好吧,对于纯粹主义者来说,这是可以做到的,但这需要大量的时间、精力和纪律,这正是为什么VM和容器(例如Docker)最初被设计出来的原因)。

因此,请更像这样思考您的问题:“鉴于保持所有环境一致性的极端困难,即使考虑到学习曲线,将软件部署到docker映像中是否更容易?”。我想你会发现答案总是“是”——但只有一种方法可以找到,在Stack Overflow上发布这个新问题。

Docker不是一种虚拟化方法。它依赖于实际实现基于容器的虚拟化或操作系统级虚拟化的其他工具。为此,Docker最初使用的是LXC驱动程序,然后转移到libcontainer,现在改名为runc。Docker主要致力于自动化应用程序容器内的应用程序部署。应用程序容器设计用于打包和运行单个服务,而系统容器设计用于运行多个进程,如虚拟机。因此,Docker被认为是容器化系统上的容器管理或应用程序部署工具。

为了了解它与其他虚拟化的区别,我们来了解一下虚拟化及其类型。那么,更容易理解两者之间的区别。

虚拟化

在其构想形式中,它被认为是一种逻辑上划分大型机以允许多个应用程序同时运行的方法。然而,当公司和开源社区能够提供一种以某种方式处理特权指令的方法,并允许多个操作系统在一个基于x86的系统上同时运行时,情况发生了巨大变化。

管理程序

管理程序负责创建来宾虚拟机运行的虚拟环境。它监督宾客系统,并确保在必要时为宾客分配资源。管理程序位于物理机和虚拟机之间,并向虚拟机提供虚拟化服务。为了实现它,它拦截虚拟机上的来宾操作系统操作,并模拟主机操作系统上的操作。

虚拟化技术(主要是云技术)的快速发展进一步推动了虚拟化的使用,允许在虚拟机管理程序(如Xen、VMware Player、KVM等)的帮助下,在单个物理服务器上创建多个虚拟服务器,并将硬件支持纳入商品处理器(如Intel VT和AMD-V)。

虚拟化类型

虚拟化方法可以根据其模拟客户操作系统的硬件和模拟客户操作环境的方式进行分类。主要有三种类型的虚拟化:

仿真准虚拟化基于容器的虚拟化

仿真

仿真(也称为完全虚拟化)完全在软件中运行虚拟机OS内核。此类型中使用的管理程序称为类型2管理程序。它安装在主机操作系统的顶部,负责将来宾操作系统内核代码转换为软件指令。翻译完全由软件完成,不需要硬件参与。仿真使运行任何支持被仿真环境的未修改操作系统成为可能。这种虚拟化的缺点是额外的系统资源开销,与其他类型的虚拟化相比,这会导致性能下降。

此类别中的示例包括VMware Player、VirtualBox、QEMU、Bochs、Parallels等。

准虚拟化

准虚拟化(Paravirtualization)也称为第1类虚拟机管理程序,直接在硬件或“裸机”上运行,并直接向其上运行的虚拟机提供虚拟化服务。它帮助操作系统、虚拟化硬件和真实硬件协作以实现最佳性能。这些虚拟机监控程序通常占地面积很小,本身不需要大量资源。

此类别中的示例包括Xen、KVM等。

基于容器的虚拟化

基于容器的虚拟化,也称为操作系统级虚拟化,支持在单个操作系统内核中执行多个独立的执行。它具有最佳的性能和密度,并具有动态资源管理功能。这种类型的虚拟化提供的隔离虚拟执行环境被称为容器,可以被视为一组可跟踪的进程。

通过添加到Linux内核2.6.24版本中的命名空间特性,容器的概念成为可能。容器将其ID添加到每个进程,并将新的访问控制检查添加到每个系统调用。它由clone()系统调用访问,该系统调用允许创建先前全局命名空间的单独实例。

命名空间可以以多种不同的方式使用,但最常见的方法是创建一个独立的容器,该容器对容器外部的对象没有可见性或访问权限。在容器内运行的进程似乎在正常的Linux系统上运行,尽管它们与位于其他命名空间中的进程共享底层内核,其他类型的对象也是如此。例如,当使用命名空间时,容器内的根用户不会被视为容器外的根用户,从而增加了额外的安全性。

Linux控制组(cgroups)子系统是实现基于容器的虚拟化的下一个主要组件,用于对进程进行分组并管理其总资源消耗。它通常用于限制容器的内存和CPU消耗。由于容器化的Linux系统只有一个内核,并且内核对容器具有完全的可见性,因此只有一个级别的资源分配和调度。

Linux容器有多种管理工具,包括LXC、LXD、systemd nspawn、lmctfy、Warden、Linux VServer、OpenVZ、Docker等。

容器与虚拟机

与虚拟机不同,容器不需要启动操作系统内核,因此可以在不到一秒钟的时间内创建容器。这一特性使基于容器的虚拟化比其他虚拟化方法更为独特和可取。

由于基于容器的虚拟化几乎不会或根本不会增加主机的开销,因此基于容器的虚化具有接近本机的性能

对于基于容器的虚拟化,与其他虚拟化不同,不需要额外的软件。

主机上的所有容器共享主机的调度程序,从而节省了额外的资源。

与虚拟机映像相比,容器状态(Docker或LXC映像)的大小较小,因此容器映像易于分发。

容器中的资源管理是通过cgroups实现的。Cgroups不允许容器消耗比分配给它们的资源更多的资源。然而,到目前为止,主机的所有资源在虚拟机中都是可见的,但无法使用。这可以通过同时在容器和主机上运行top或htop来实现。所有环境的输出看起来都很相似。

更新:

Docker如何在非Linux系统中运行容器?

如果由于Linux内核中的可用特性,容器是可能的,那么显而易见的问题是非Linux系统如何运行容器。Docker for Mac和Windows都使用Linux虚拟机来运行容器。Docker工具箱用于在Virtual Box VM中运行容器。但是,最新的Docker在Windows中使用Hyper-V,在Mac中使用Hypervisor.framework。

现在,让我详细描述Docker for Mac如何运行容器。

Docker for Mac使用https://github.com/moby/hyperkit为了模拟hypervisor功能,Hyperkit在其核心中使用hypervisor.framework。Hypervisor.framework是Mac的本地管理程序解决方案。Hyperkit还使用VPNKit和DataKit分别命名网络和文件系统。

Docker在Mac上运行的Linux VM是只读的。但是,您可以通过运行以下命令来实现:

screen~/Library/Containers/com.docker.docker/Data/vms/0/tty。

现在,我们甚至可以检查此VM的内核版本:

#uname-aLinux linuxkit-025000000001 4.9.93-linuxkit-aufs#1 SMP 6月6日星期三16:86_64 Linux。

所有容器都在此VM内运行。

hypervisor.framework有一些限制。因为Docker没有在Mac中公开docker0网络接口。因此,您无法从主机访问容器。目前,docker0仅在VM中可用。

Hyper-v是Windows中的本机管理程序。他们还试图利用Windows 10的功能以本机方式运行Linux系统。