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读懂这几个关键词，你就能了解 Docker 啦

百家作者：又拍云 2020-05-19 19:50:50

基于高度虚拟化所诞生的容器技术，如今已经走向大规模应用。那么容器、虚拟机、Docker、Openstack、Kubernetes 之间又有什么关系，对现在的选择有什么影响呢？

上世纪 60 年代，计算机是一种稀有商品。即便只租不买，每月也要花一千多美元，这使许多企业都无法承受。而且早期的计算机通常专用于某一项特定的任务，需要同时在许多用户之间共享计算机资源，并且可能花费几天甚至几周的时间才能运行完毕。俗话说：“需求是发明之母”，有了需求人们就会去发明创造来满足需求。计算机的历史也不例外，过于昂贵的费用和长时间的共享需求刺激了虚拟化的逐渐发展。

Docker 与容器

基于需求刺激，容器技术应运而生。容器的发展从 Chroot，FreeBSD jails，OpenVZ，LXC，到如今的 Docker、Rocket 真正走向了大规模应用。

△ 容器技术发展史（图片来源：pivotal.io）

相比普通服务器，容器是一种更轻量级，更灵活的虚拟化处理方式，它将一个应用程序所需的一切打包在一起。一般情况下开发人员在编写代码时，他们是在自己本地的开发环境中工作；当他们准备将代码移至生产环境时，总会发生一些意想不到的事情。原因多种多样：不同的操作系统，不同的依赖项，不同的库。

而容器解决了可移植性这一关键问题，它可以将代码与运行它的环境分开。开发人员可以将应用程序（包括正确运行所需的所有库）打包到一个小的容器镜像中。该镜像可以在其他任何计算机上运行。

Docker 的兴起

虽然 Docker 经常会和“容器（Container）”一词相提并论，但是 Docker 本身并不是容器。从字面意思可以解读，“Container”原译为“集装箱”，而“Docker”被译为“码头工人”。

Docker 是一个开源的应用容器引擎，是创建容器的工具。让开发者可以打包他们的应用和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。

2013 年 PyCon 大会之后，Docker 迅速成为社区、客户和更广泛行业的实际标准与基石。Docker 的强大之处在于它通过可移植的形式和易于使用的工具，在应用程序和基础设施之间创造了独立性，使得容器技术大众化，并使容器技术成为主流。

△ Docker Logo（图片来源：docker.com）

Docker 如此大火，但是我们需要知道，Docker 并不是唯一的，也不是第一个出现的容器平台。其他的框架，例如 OpenVZ 和 LXC（Linux Container），于 2000 年中期就已经开始使用。而 FreeBSD jails，则可以追溯到更远的年代。Docker 是在 2013 年发布的，与当今大多数主流的容器技术相比，它是非常年轻的。

虽然 Docker 不是最成熟的，却引起了极大的关注。这是因为 Docker 是一个扩展的 Linux 容器（LXC），是一种独特轻巧、以应用为中心的虚拟化工具。它大大降低了企业开销，也更容易让企业在服务器上部署软件。且 Docker 允许系统管理员和开发人员在容器中构建任何应用程序，节省资源。

除此之外，Docker 发展迅猛的原因还有：

Docker 从一开始就是开源的，这使得 Docker 在行业内有了强大的吸引力。直到 2013 年，行业才开始将“开源”视为软件生产的默认模式。
Docker 出现在了正确的时间。到 2013 年，虚拟机似乎已经成为了过时的技术。大家一直在寻找一种更精简，更方便的方式来部署应用程序，而这时 Docker 出现了，它恰好符合要求。
Docker 使用的另一个主要重点是 DevOps。DevOps 在 2010 年初开始流行，它强调了软件交付的敏捷性、灵活性和可扩展性。Docker 恰好为根据 DevOps 部署应用程序提供了合适的环境。

Docker 与 OpenStack

容器和虚拟机这两种技术经常被互相比较。所谓虚拟机（Virtual Machine）是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。

Docker 可能被认为是当前容器技术的代表，而作为虚拟机技术的代表，OpenStack 也被大众所周知。

OpenStack 是一个开源的云计算管理平台项目，是一系列软件开源项目的组合。它不是一个软件，而是一个云平台管理的项目。这个项目由几个主要的组件组合起来完成一些具体的工作。其中主要包括：

Nova（Compute）：在 OpenStack 环境中计算实例（即创建的云主机）的生命周期管理。按需响应包括生成、调度、回收虚拟机等操作。
Neutron（Networking）：确保为其它 OpenStack 服务提供网络连接即服务。
Swift（Object Storage）：通过基于 HTTP 的应用程序接口存储和任意检索的非结构化数据对象。
Glance（Image service）：存储和检索虚拟机磁盘镜像，OpenStack Compute 会在实例部署时使用此服务。

△ OpenStack 构成（图片来源：openstack.org）

许多人都会常用 Docker 和传统虚拟机来做比较，并且经常凸显出 Docker 的优势。其实这和 OpenStack 没有直接关系。曾经许多的性能测试都会将 Docker 与 KVM 进行对比，但是后来发现这些测试是通过 OpenStack 运行的，这表明两种技术其实可以很好地协同工作。

那么如果使用了 Docker，还能使用 OpenStack 吗？

答案是可以的，Docker 以最简单的形式提供了一个容器，用于管理共享基础架构上的应用程序，同时又使它们彼此隔离。而虚拟机则通过创建一个完整的操作系统来完成类似的工作。OpenStack 的官方文档（https://wiki.openstack.org/wiki/Docker）特别提供了部署 Docker 的解决方案，并且单独指出：“容器并非旨在替代虚拟机，它们是互补的，因为它们更适合特定的用例。”

△ OpenStack & Docker 架构图（图片来源：openstack.org）

Docker 与 Kubernetes

如果第一次看到 Kubernetes 这个词，可能会比较好奇它为何简写为 K8S。其实是 k 与 s 中间正好隔了 8 个字母，K8S 为一种偷懒地写法。Kubernetes 是 Google 开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。

作为容器编排的解决方案，随着 Kubernetes 越来越流行，“Kubernetes” 与 “Docker” 这两个词也经常会相提并论。

△ Kubernetes Logo（图片来源网络）

目前，Kubernetes 可以说是市场领导者，及编排容器和部署分布式应用程序的标准化方法。Kubernetes 可以在公共云服务或本地运行，具有高度模块化，开放源代码，并且拥有一个活跃的社区。许多云厂商也都已经提供了 Kubernetes 作为服务。

当然了，Docker 和 Kubernetes 并不是竞争对手。Docker 是一个容器化平台，而 Kubernetes 是 Docker 等容器平台的协调器。它旨在为容器提供高效地管理，监视应用程序的运行状况，使应用程序提供不间断地服务，而不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

云计算技术发展至今，从最开始的硬件虚拟化、IaaS、OpenStack、PaaS、容器到如今的 Serverless，云计算已经越来越接近应用逻辑。容器实现了应用的分装，方便了应用在不同环境间的迁移，轻量级的特性又使它能够消耗更少的资源而带来更大的便利。当然，技术更新迭代迅速，我们只有不断学习才能跟上行业的步伐，加油吧，小伙伴们！