下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
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
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。
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。
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。