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1.1 容器技术概述

随着基础架构的不断发展,应用程序的部署环境也经历了从物理机到虚拟机,再到容器的转变,如图1-1所示。

图1-1 应用部署环境转变

1.物理机时代

早期,应用程序被部署在物理机上,为了提高物理机的资源利用率,每台物理机都会运行多个应用程序。当一个应用程序占用大量资源时,它会影响其他应用程序的性能和稳定性。如果每台物理机仅运行一个应用程序,那么这可能会导致资源利用率低,从而增加经济成本和维护成本。

2.虚拟机时代

为了解决资源利用率低和资源隔离性的问题,引入了虚拟化技术。虚拟化技术允许在物理机上运行多个虚拟机(VM),每个虚拟机都具有独立的操作系统、硬件资源(CPU、内存等)等配置。因此,它们之间是完全隔离的,大大提高了物理机的资源利用率、隔离性和安全性。

3.容器时代

随着业务的多样化、复杂性,一个应用程序可能由多个服务组成,并依赖多个第三方服务(如数据库、缓存、消息队列),还可能需要随时被部署到不同的环境中(如开发环境、测试环境、生产环境),在这些环境中,主机可能使用不同的操作系统、软件版本、配置参数等。因此,软件交付可能产生大量的工作,即开发人员需要考虑不同的运行环境,运维人员则需要配置这些环境。

运维人员为了提高工作效率,通常会编写脚本或使用工具进行自动化部署和配置。但这种方式仍然存在环境不兼容引发的问题,主要原因在于无法做到“系统级别的打包和分发”。在虚拟机环境中,可以制作镜像以将虚拟机的整个状态、配置和数据打包到一个文件或一组文件中,以便在其他虚拟机环境中恢复这个虚拟机。但这些打包的文件体积比较大,少则几个GB,多则上百GB,不易于迁移,并且受底层虚拟化平台的限制,尤其在公有云环境。

相比之下,Docker容器在应用管理方面具有显著的优势。

轻量级:容器不需要运行整个操作系统,而是与宿主机共享内核,这使得容器更加轻巧,开销更小,可以秒级启动。

镜像管理:通过Dockerfile文件灵活定义容器镜像的组成(包括文件系统、依赖环境、应用程序等),这样每个容器镜像都可以具有特定的环境,并且支持版本管理。

环境一致性:容器镜像可以在任意Docker主机上创建容器,并确保容器的状态与镜像保持一致,从而消除了不同环境的差异。

可移植性:容器由于与基础架构是分离的,因此可以跨“云”和操作系统进行无缝迁移。

应用环境隔离:Docker利用Linux namespace技术来隔离容器进程,使每个容器具备独立的视图,互不干扰,增强了安全性和可维护性。

应用资源限制:Docker利用Linux cgroup技术来限制容器资源(如CPU、内存、硬盘I/O等)的使用,可以很方便地控制应用程序资源的使用。

Docker容器技术的变革不仅提高了软件交付效率,还使应用程序的管理更加灵活、可扩展和高效。 fIZ06ly6B9bkvRVHaBgwAbYHRMTXMtTuuh/EG5u7qeQ6BecHTb1I0Jt8e7DlksUb

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