10分钟快速掌握Docker必备基础知识

作者:张君鸿
Docker是时下热门的容器技术 , 相信作为一名开发人员 , 你一定听说过或者使用过 , 很多人会把Docker理解为一个轻量级虚拟机 , 但其实Docker与虚拟机(VM)是两种不同的计算机虚拟化技术 , 也有很多人会觉得 , 有了虚拟机 , 那为什么还要使用Docker呢?
带着心里的一点点疑问 , 让我们一起来学习Docker吧 。
没有虚拟化技术的原始年代我们仔细想想 , 在没有计算虚拟化技术的“远古”年代 , 如果我们要部署一个应用程序(Application) , 一般的步骤是怎么样的?
第一步肯定是先要准备一台物理服务器 , 然后在物理服务器上安装一个操作系统(Operating System) , 有了操作系统之后 , 便在操作系统上安装运行我们的应用程序 , 这个过程可以用下面的图来表示:

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文章插图
物理服务器部署应用示意图
那么 , 这种方式有什么问题呢?其实 , 在物理机上部署应用有以下几个缺点:
  • 部署非常慢:因为我们得先准备硬件服务器 , 接着还要安装操作系统 , 然后再部署应用程序 , 而且应用程序还有很多的依赖软件 , 所以这个过程是比较慢的 。
  • 成本非常高:主要是物理器成本太高 , 即使是部署一个简单的应用 , 也需要一台服务器 。
  • 资源浪费:如果应用太简单 , 也容易浪费硬件资源 , 比如CPU和内存
  • 迁移和扩展太慢:如果需要迁移应用 , 或者扩展应用 , 都要再准备其他的物理服务器 , 过程很麻烦 , 也很慢 。
那么有什么办法可以解决这些问题呢?答案便是虚拟化技术 。
使用虚拟机部署应用程序的年代什么是虚拟化技术
谈到计算机的虚拟化技术 , 我们直接想到的便是虚拟机 , 虚拟机允许我们在一台物理计算机模拟出多台机器,简单地理解 , 虚拟化技术就是在一台物理计算机上 , 通过中间虚拟软件层Hypervisor隔离CPU、内存等硬件资源 , 虚拟出多台虚拟服务器 , 这样做的话 , 一台物理服务器便可以安装多个应用程序 , 达到资源利用的最大化 , 而且多个应用之间相互隔离 , 如下图所示:
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虚拟机上部署应用示意图
虚拟机的优点
  • 可以把资源分配到不同的虚拟机 , 达到硬件资源的最大化利用
  • 与直接在物理机上部署应用 , 虚拟机更容易扩展应用 。
  • 云服务:通过虚拟机虚拟出不同的物理资源 , 可以快速搭建云服务 。
虚拟机的不足之处
虚拟机的不足之处在于对物理服务器资源的消耗 , 当我们在物理服务器创建一台虚拟机时 , 便需要虚拟出一套硬件并在上面运行完整的操作系统 , 每台虚拟机都占用许多的服务器资源 。
Docker是什么?相对于虚拟机的笨重 , Docker则更显得轻量化 , 因此不会占用太多的系统资源 。
Docker是使用时下很火的Golang语言进行开发的 , 其技术核心是linux内核的Cgroup,Namespace和AUFS类的Union FS等技术 , 这些技术都是Linux内核中早已存在很多年的技术 , 所以严格来说Docker并不是一个完全创新的技术 , Docker通过这些底层的Linux技术 , 对Linux进程进行封装隔离 , 而被隔离的进程也被称为容器 , 完全独立于宿主机的进程 。
所以Docker是容器技术的一种实现 , 也是操作系统层面的一种虚拟化 , 与虚拟机通过一套硬件再安装操作系统完全不同 。
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docker容器与系统关系示意图
Docker与虚拟机之间的比较
Docker是在操作系统进程层面的隔离 , 而虚拟机是在物理资源层面的隔离 , 两者完全不同 , 另外 , 我们也可以通过下面的一个比较 , 了解两者的根本性差异 。
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容器与虚拟机的比较【摘自《Docker-从入门到实践》】


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