由于越来越多大公司往微服务方向发展,而微服务大多是基于Docker容器,因此Docker 在国内发展的如火如荼,特别是在一线互联网公司是十分普遍使用Docker 的。那么Docker是什么呢?
Docker 是一个开源的应用容器引擎,让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的Linux机器或Windows 机器上,也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。
一、解决的问题
由于不同的机器有不同的操作系统,以及不同的库和组件,在将一个应用部署到多台机器上需要进行大量的环境配置操作。
Docker 主要解决环境配置问题,它是一种虚拟化技术,对进程进行隔离,被隔离的进程独立于宿主操作系统和其它隔离的进程。使用 Docker 可以不修改应用程序代码,不需要开发人员学习特定环境下的技术,就能够将现有的应用程序部署在其它机器上。
二、与虚拟机的比较
虚拟机也是一种虚拟化技术,它与 Docker 最大的区别在于它是通过模拟硬件,并在硬件上安装操作系统来实现。
主要区别如下:
1⃣️、启动速度
启动虚拟机需要先启动虚拟机的操作系统,再启动应用,这个过程非常慢;
而启动 Docker 相当于启动宿主操作系统上的一个进程。
2⃣️、占用资源
虚拟机是一个完整的操作系统,需要占用大量的磁盘、内存和 CPU 资源,一台机器只能开启几十个的虚拟机。而 Docker 只是一个进程,只需要将应用以及相关的组件打包,在运行时占用很少的资源,一台机器可以开启成千上万个 Docker。
3⃣️、隔离性
与虚拟机相比,docker隔离性更弱,docker属于进程之间的隔离,虚拟机可实现系统级别隔离。
4⃣️安全性
docker的安全性也更弱。Docker的租户root和宿主机root等同,一旦容器内的用户从普通用户权限提升为root权限,它就直接具备了宿主机的root权限,进而可进行无限制的操作。虚拟机租户root权限和宿主机的root虚拟机权限是分离的,并且虚拟机利用如Intel的VT-d和VT-x的ring-1硬件隔离技术,这种隔离技术可以防止虚拟机突破和彼此交互,而容器至今还没有任何形式的硬件隔离,这使得容器容易受到攻击
三、优势
除了启动速度快以及占用资源少之外,Docker 具有以下优势:
1、更容易迁移
提供一致性的运行环境。已经打包好的应用可以在不同的机器上进行迁移,而不用担心环境变化导致无法运行。
2、更容易维护
使用分层技术和镜像,使得应用可以更容易复用重复的部分。复用程度越高,维护工作也越容易。
3、更容易扩展
可以使用基础镜像进一步扩展得到新的镜像,并且官方和开源社区提供了大量的镜像,通过扩展这些镜像可以非常容易得到我们想要的镜像。
四、使用场景
1、持续集成
持续集成指的是频繁地将代码集成到主干上,这样能够更快地发现错误。
Docker 具有轻量级以及隔离性的特点,在将代码集成到一个 Docker 中不会对其它 Docker 产生影响。
根据应用的负载情况,可以很容易地增加或者减少 Docker。
3、搭建微服务架构
Docker 轻量级的特点使得它很适合用于部署、维护、组合微服务。
五、镜像与容器
镜像是一种静态的结构,可以看成面向对象里面的类,而容器是镜像的一个实例。
镜像包含着容器运行时所需要的代码以及其它组件,它是一种分层结构,每一层都是只读的(read-only layers)。构建镜像时,会一层一层构建,前一层是后一层的基础。镜像的这种分层存储结构很适合镜像的复用以及定制。
构建容器时,通过在镜像的基础上添加一个可写层(writable layer),用来保存着容器运行过程中的修改。