Docker对比虚拟机

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首先，大家需要明确一点，Docker 容器不是虚拟机。2014 年，当我第一次接触 Docker 的时候，我把它比做一种轻量级的虚拟机。这样做无可厚非，因为 Docker 最初的成功秘诀，正是它比虚拟机更节省内存，启动更快。Docker 不停地给大家宣传，”虚拟机需要数分钟启动，而 Docker 容器只需要 50 毫秒”。然而，Docker 容器并非虚拟机，我们不妨来比较一下它们。

理解虚拟机

使用虚拟机运行多个相互隔离的应用时，如下图:

从下到上理解上图:

  • 基础设施(Infrastructure)。它可以是你的个人电脑，数据中心的服务器，或者是云主机。
  • 虚拟机管理系统(Hypervisor)。利用 Hypervisor，可以在主操作系统之上运行多个不同的从操作系统。类型 1 的 Hypervisor 有支持 MacOS 的 HyperKit，支持 Windows 的 Hyper-V、Xen 以及 KVM。类型 2 的 Hypervisor 有 VirtualBox 和 VMWare workstation。
  • 客户机操作系统(Guest Operating System)。假设你需要运行 3 个相互隔离的应用，则需要使用 Hypervisor 启动 3 个客户机操作系统，也就是 3 个虚拟机。这些虚拟机都非常大，也许有 700MB，这就意味着它们将占用 2.1GB 的磁盘空间。更糟糕的是，它们还会消耗很多 CPU 和内存。
  • 各种依赖。每一个客户机操作系统都需要安装许多依赖。如果你的应用需要连接 PostgreSQL 的话，则需要安装 libpq-dev；如果你使用 Ruby 的话，应该需要安装 gems；如果使用其他编程语言，比如 Python 或者 Node.js，都会需要安装对应的依赖库。
  • 应用。安装依赖之后，就可以在各个客户机操作系统分别运行应用了，这样各个应用就是相互隔离的。理解 Docker 容器使用 Docker 容器运行多个相互隔离的应用时，如下图:

理解 Docker 容器

使用 Docker 容器运行多个相互隔离的应用时，如下图:

不难发现，相比于虚拟机，Docker 要简洁很多。因为我们不需要运行一个臃肿的客户机操作系统了。
从下到上理解上图:

  • 基础设施(Infrastructure)。
  • 主操作系统(Host Operating System)。所有主流的 Linux 发行版都可以运行 Docker。对于 MacOS 和 Windows，也有一些办法”运行”Docker。
  • Docker 守护进程(Docker Daemon)。Docker 守护进程取代了 Hypervisor，它是运行在操作系统之上的后台进程，负责管理 Docker 容器。
  • 各种依赖。对于 Docker，应用的所有依赖都打包在 Docker 镜像中，Docker 容器是基于 Docker 镜像创建的。
  • 应用。应用的源代码与它的依赖都打包在 Docker 镜像中，不同的应用需要不同的 Docker 镜像。不同的应用运行在不同的 Docker 容器中，它们是相互隔离的。

对比虚拟机与 Docker

Docker 守护进程可以直接与主操作系统进行通信，为各个 Docker 容器分配资源；它还可以将容器与主操作系统隔离，并将各个容器互相隔离。虚拟机启动需要数分钟，而 Docker 容器可以在数毫秒内启动。由于没有臃肿的从操作系统，Docker 可以节省大量的磁盘空间以及其他系统资源。

说了这么多 Docker 的优势，大家也没有必要完全否定虚拟机技术，因为两者有不同的使用场景。虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境。例如，云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。而 Docker 通常用于隔离不同的应用，例如前端，后端以及数据库。

服务器虚拟化 vs Docker

  • 服务器好比运输码头：拥有场地和各种设备（服务器硬件资源）
  • 服务器虚拟化好比作码头上的仓库：拥有独立的空间堆放各种货物或集装箱(仓库之间完全独立，独立的应用系统和操作系统）
  • Docker 比作集装箱：各种货物的打包(将各种应用程序和他们所依赖的运行环境打包成标准的容器,容器之间隔离)

Docker 有着小巧、迁移部署快速、运行高效等特点，但隔离性比服务器虚拟化差：不同的集装箱属于不同的运单（Docker 上运行不同的应用实例），相互独立（隔离）。但由同一个库管人员管理（主机操作系统内核），因此通过库管人员可以看到所有集装箱的相关信息（因为共享操作系统内核，因此相关信息会共享）。

服务器虚拟化就好比在码头上（物理主机及虚拟化层），建立了多个独立的“小码头”—仓库（虚拟机）。其拥有完全独立（隔离）的空间，属于不同的客户（虚拟机所有者）。每个仓库有各自的库管人员（当前虚拟机的操作系统内核），无法管理其它仓库。不存在信息共享的情况.

因此，我们需要根据不同的应用场景和需求采用不同的方式使用 Docker 技术或使用服务器虚拟化技术。例如一个典型的 Docker 应用场景是当主机上的 Docker 实例属于单一用户的情况下，在保证安全的同时可以充分发挥 Docker 的技术优势。对于隔离要求较高的环境如混合用户环境，就可以使用服务器虚拟化技术。正则科技提供了丰富的 Docker 应用实例，满足您的各种应用需求，并且支持在已经安装了自在（Isvara）服务器虚拟化软件的主机上同时使用服务器虚拟化技术和 Docker 技术提供不同技术场景

Docker 基本命令

参考：https://www.ruanyifeng.com/blog/2018/02/docker-tutorial.html

K8S 的 kubectl 命令

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/85810571