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?
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?
当前回答
他们都很不同。Docker是轻量级的,使用LXC/libcontainer(它依赖于内核命名空间和cgroups),并且没有机器/硬件仿真,如管理程序、KVM。Xen,它们很重。
Docker和LXC更多地用于沙箱、容器化和资源隔离。它使用主机操作系统(目前只有Linux内核)的克隆API,为IPC、NS(装载)、网络、PID、UTS等提供命名空间。
内存、I/O、CPU等呢。?这是使用cgroups来控制的,在cgroups中,您可以创建具有特定资源(CPU、内存等)规范/限制的组,并将进程放入其中。在LXC之上,Docker提供了一个存储后端(http://www.projectatomic.io/docs/filesystems/)例如,联合安装文件系统,您可以在不同的安装名称空间之间添加层和共享层。
这是一个强大的功能,其中基本映像通常是只读的,只有当容器修改层中的某些内容时,才会将某些内容写入读写分区(也称为写时复制)。它还提供了许多其他包装,如图像的注册和版本控制。
对于普通的LXC,您需要附带一些rootfs或共享rootfs,当共享时,这些更改会反映在其他容器上。由于这些新增功能,Docker比LXC更受欢迎。LXC在嵌入式环境中很受欢迎,用于围绕暴露于外部实体(如网络和UI)的进程实现安全性。Docker在需要一致生产环境的云多租户环境中非常流行。
一个普通的虚拟机(例如VirtualBox和VMware)使用一个虚拟机管理程序,相关技术要么有专用的固件,成为第一个操作系统(主机操作系统或客户操作系统0)的第一层,要么有一个在主机操作系统上运行的软件,为客户操作系统提供硬件仿真,如CPU、USB/附件、内存、网络等。截至2015年,VM在高安全性多租户环境中仍然很受欢迎。
Docker/LXC几乎可以在任何便宜的硬件上运行(只要你有更新的内核,少于1 GB的内存也可以),而正常的VM需要至少2 GB的内存等,才能使用它进行任何有意义的操作。但主机操作系统上的Docker支持在Windows(截至2014年11月)等操作系统中不可用,在Windows、Linux和Mac上可以运行各种类型的VM。
这是docker/rightscale的照片:
其他回答
Docker最初使用LinuX Containers(LXC),但后来改用runC(以前称为libcontainer),后者与主机在同一操作系统中运行。这允许它共享大量主机操作系统资源。此外,它使用分层文件系统(AuFS)并管理网络。
AuFS是一个分层文件系统,因此可以将只读部分和写部分合并在一起。可以将操作系统的公共部分设置为只读(并在所有容器中共享),然后为每个容器提供自己的装载以供编写。
假设您有一个1GB的容器映像;如果要使用完整的虚拟机,则需要有1 GB x所需数量的虚拟机。使用Docker和AuFS,您可以在所有容器之间共享1GB的空间,如果您有1000个容器,那么容器操作系统的空间可能只有1GB多一点(假设它们都运行同一个操作系统映像)。
一个完整的虚拟化系统得到了它自己的一组资源分配,并且实现了最小的共享。你得到了更多的隔离,但它更重(需要更多的资源)。使用Docker可以减少隔离,但容器是轻量级的(需要更少的资源)。因此,您可以轻松地在主机上运行数千个容器,而且它甚至不会闪烁。试着用Xen做这件事,除非你有一个非常大的主机,否则我认为这是不可能的。
一个完整的虚拟化系统通常需要几分钟的启动时间,而Docker/LXC/runC容器需要几秒钟,甚至不到一秒钟。
每种类型的虚拟化系统都有利弊。如果您希望使用有保证的资源进行完全隔离,那么完整的VM是最佳选择。如果您只想将进程彼此隔离,并希望在一个大小合理的主机上运行大量进程,那么Docker/LXC/runC似乎是一个不错的选择。
有关更多信息,请查看这组博客文章,它们很好地解释了LXC的工作原理。
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?
部署一致的生产环境说起来容易做起来难。即使您使用Chef和Puppet等工具,主机和环境之间也总是会有操作系统更新和其他变化。
Docker使您能够将操作系统快照到共享映像中,并使其易于在其他Docker主机上部署。本地、dev、qa、prod等:都是相同的图像。当然,你可以用其他工具来完成这项工作,但不是那么容易或快速。
这非常适合测试;假设您有数千个测试需要连接到数据库,每个测试都需要数据库的原始副本,并将对数据进行更改。经典的方法是在每次测试后使用自定义代码或使用Flyway等工具重置数据库-这可能非常耗时,意味着测试必须连续运行。然而,使用Docker,您可以创建数据库的映像,并为每个测试运行一个实例,然后并行运行所有测试,因为您知道它们都将针对数据库的同一快照运行。由于测试是在Docker容器中并行运行的,它们可以在同一时间在同一个盒子上运行,并且应该完成得更快。尝试使用完整的虚拟机执行此操作。
来自评论。。。
有趣的我想我仍然对“快照操作系统”的概念感到困惑。如果不制作操作系统的图像,那么如何做到这一点?
好吧,看看我能不能解释一下。您从一个基本图像开始,然后进行更改,并使用docker提交这些更改,然后创建一个图像。此图像仅包含与基础的差异。当你想运行你的镜像时,你也需要基础,它使用一个分层文件系统将你的镜像分层在基础之上:如上所述,Docker使用AuFS。AuFS将不同的层合并在一起,您可以得到所需的内容;你只需要运行它。你可以继续添加越来越多的图像(层),它将继续只保存差异。由于Docker通常基于注册表中的现成图像构建,因此您很少需要自己“快照”整个操作系统。
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。
通过这篇文章,我们将描绘虚拟机和LXC之间的一些区别。让我们先定义它们。
VM:
虚拟机模拟物理计算环境,但对CPU、内存、硬盘、网络和其他硬件资源的请求由虚拟化层管理,虚拟化层将这些请求转换为底层物理硬件。
在此上下文中,VM称为来宾,而其运行的环境称为主机。
LXC:
Linux容器(LXC)是操作系统级的功能,可以在一个控制主机(LXC主机)上运行多个独立的Linux容器。Linux容器是VM的轻量级替代品,因为它们不需要虚拟机管理程序,即Virtualbox、KVM、Xen等。
现在,除非你被艾伦(Zach Galifianakis,来自《宿醉》系列)麻醉,并在拉斯维加斯呆了一年,否则你会非常清楚Linux容器技术的巨大兴趣,如果我具体说一下,在过去几个月里在世界各地引起轰动的一个容器项目是Docker,它引发了一些回响,认为云计算环境应该放弃虚拟机(VM),并将其替换为容器,因为它们的开销更低,性能可能更好。
但最大的问题是,它可行吗?,这明智吗?
a.LXC的作用域是Linux的一个实例。它可能是不同风格的Linux(例如CentOS主机上的Ubuntu容器,但它仍然是Linux。)类似地,如果我们查看VM,基于Windows的容器现在被限定为Windows的一个实例,它们的范围非常广,并且使用管理程序,您不限于操作系统Linux或Windows。
b.与虚拟机相比,LXC开销低,性能更好。基于LXC技术构建的工具,即Docker,为开发人员提供了运行应用程序的平台,同时也为运营人员提供了一个工具,允许他们在生产服务器或数据中心上部署相同的容器。它试图让运行应用程序、启动和测试应用程序的开发人员与部署该应用程序的操作人员之间的体验无缝衔接,因为这是所有摩擦的所在,DevOps的目的是打破这些孤岛。
因此,最好的方法是云基础设施提供商应该提倡适当使用VM和LXC,因为它们都适合处理特定的工作负载和场景。
到目前为止,放弃虚拟机并不现实。因此,VM和LXC都有各自的存在和重要性。
Docker(基本上是容器)支持OS虚拟化,即您的应用程序感觉它有一个完整的OS实例,而VM支持硬件虚拟化。你觉得它是一台物理机器,你可以在其中启动任何操作系统。
在Docker中,运行的容器共享主机OS内核,而在VM中,它们有自己的OS文件。当您将应用程序部署到各种服务环境(如“测试”或“生产”)时,开发应用程序的环境(操作系统)将是相同的。
例如,如果您开发了一个运行在端口4000上的web服务器,当您将其部署到“测试”环境时,该端口已经被其他程序使用,因此它停止工作。在容器中有层;您对操作系统所做的所有更改都将保存在一个或多个层中,这些层将是映像的一部分,因此无论映像到哪里,依赖项都将存在。
在下面所示的示例中,主机有三个VM。为了使VM中的应用程序完全隔离,它们每个都有自己的OS文件、库和应用程序代码副本,以及OS的完整内存实例。而下图显示了与容器相同的场景。在这里,容器只需共享主机操作系统,包括内核和库,因此它们不需要启动OS、加载库或为这些文件支付专用内存成本。它们所占用的唯一增量空间是应用程序在容器中运行所需的任何内存和磁盘空间。虽然应用程序的环境感觉像一个专用的操作系统,但应用程序的部署方式与它在专用主机上的部署方式一样。容器化应用程序在几秒钟内启动,与VM情况相比,机器上可以容纳更多的应用程序实例。
资料来源:https://azure.microsoft.com/en-us/blog/containers-docker-windows-and-trends/
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. |