DevOps 走进Docker

曾经终败给现在 2023-09-27 15:59 93阅读 0赞

## DevOps 走进Docker ##

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#### 一、什么是Docker ####

Docker是DotCloud于2013年开发的一种开源容器，用于将Liunx容器中的应用代码打包并轻松在服务器之间进行迁移。

Docker是用Go语言实现的开源项目，非常方便创建和使用容器，Docker可以将程序及其程序所有依赖打包到Docker Container中，程序运行的依赖即使一种集装箱，容器所在操作系统就是货船或港口，程序运行环境只和集装箱有关系（容器），和集装箱放在哪个货船或者港口没直接关系。

Docker屏蔽环境之间差异，程序只要打包后运行到Docker中，无论运行在什么环境下程序表现都是一致。做到 “Build Once,Run EveryWhere.”。

#### 二、Docker容器特性 ####

1.  ###### 文件系统隔离 ######
    
    每个进程容器运行在一个完全独立的根文件系统里。
2.  ###### 资源隔离 ######
    
    系统资源，像CPU和内存等可以分配到不同的容器中，使用cgroup。
3.  ###### 日志记录 ######
    
    Docker将收集到和记录的每个进程容器的标准流（stdout/stderr/stdin），用于实时检索或者批量检索。
4.  ###### 变更管理 ######
    
    容器文件系统的变更可以提交到新的镜像中，并可重复使用以创建更多的容器。无需使用模板或者手动配置。
5.  ###### 交互式Shell ######
    
    Docker可以分配一个虚拟终端并且关联到任何容器的标准输出上，例如运行一个一次性交互shell。

#### 三、Docker与虚拟机之间区别 ####

1.  ###### 虚拟机 ######
    
    传统的虚拟机需要模拟整台机器包括硬件，每台虚拟机都需要有⾃⼰的操作系统，虚拟机⼀旦被开启，预分配给他的资源将全部被占⽤。每⼀个虚拟机包括应⽤，必要的⼆进制和库，以及⼀个完整的⽤户操作系统。如Mware、Help-V虚拟机操作软件。
2.  ###### Docker容器 ######
    
    容器技术是和我们的宿主机共享硬件资源及操作系统可以实现资源的动态分配。容器包含应⽤和其所有的依赖包，但是与其他容器共享内核。容器在宿主机操作系统中，在⽤户空间以**分离的进程**运⾏。
3.  ###### 启动速度 ######
    
    **Docker**启动快速属于秒级别;**虚拟机**通常需要⼏分钟去启动。
4.  ###### 消耗资源 ######
    
    **Docker**需要的资源更少，**Docker**在操作系统级别进⾏虚拟化，**Docker**容器和内核交互，⼏乎没有性能损耗，性能优于通过Hypervisor层与内核层的虚拟化技术。
5.  ###### 大小（数量级） ######
    
    docker更轻量，docker的架构可以共⽤⼀个内核与共享应⽤程序库，所占内存极⼩。同样的硬件环境，Docker运⾏的镜像数远多于虚拟机数量。对系统的利⽤率⾮常⾼
6.  ###### 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；
7.  ###### 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。
8.  ###### 可管理性 ######
    
    Docker的集中化管理⼯具还不算成熟。各种虚拟化技术都有成熟的管理⼯具，例如VMware vCenter提供完备的虚拟机管理能⼒。
9.  ###### 高可用和可恢复性 ######
    
    docker对业务的⾼可⽤⽀持是通过快速重新部署实现的。虚拟化具备**负载均衡**，**⾼可⽤**，**容错**，**迁移和数据保护**等经过⽣产实践检验的成熟保障机制，VMware可承诺虚拟机99.999%⾼可⽤，保证业务连续性。
10. ###### 快速创建、删除 ######
    
    虚拟化创建是**分钟级别**的，Docker容器创建是**秒级别**的，Docker的快速迭代性，决定了⽆论是开发、测试、部署都可以节约⼤量时间。
11. ###### 交付与部署 ######
    
    虚拟机可以通过镜像实现环境交付的⼀致性，但镜像分发⽆法体系化；Docker在Dockerfile中记录了容器构建过程，可在集群中实现快速分发和快速部署。

#### 四、容器技术的缺点 ####

1.  ###### 隔离性 ######
    
    基于hypervisor的虚机技术，在隔离性上比容器技术要更好，它们的系统硬件资源完全是虚拟化的，当一台虚机出现系统级别的问题，往往不会蔓延到同一宿主机上的其他虚机。但是容器就不一样了，容器之间共享同一个操作系统内核以及其他组件，所以在收到攻击之类的情况发生时，更容易通过底层操作系统影响到其他容器。当然，这个问题可以通过在虚机中部署容器来解决，可是这样又会引出新的问题，比如成本的增加以及下面要提到的问题：性能。
2.  ###### 性能 ######
    
    不管是虚机还是容器，都是运用不同的技术，对应用本身进行了一定程度的封装和隔离，在降低应用和应用之间以及应用和环境之间的耦合性上做了很多努力，但是随机而来的，就会产生更多的网络连接转发以及数据交互，这在低并发系统上表现不会太明显，而且往往不会成为一个应用的瓶颈（可能会分散于不同的虚机或者服务器上），但是当同一虚机或者服务器下面的容器需要更高并发量支撑的时候，也就是并发问题成为应用瓶颈的时候，容器会将这个问题放大，所以，并不是所有的应用场景都是适用于容器技术的。

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