容器化技术概述
目录 🔗︎
容器化解决的问题 🔗︎
容器化技术主要解决了 物理机的资源分配问题。在传统的物理机部署方式中，资源利用率低下、环境隔离性差、应用迁移困难等问题长期存在。容器化通过轻量级的虚拟化技术，能够更高效地利用资源，同时提供良好的隔离性和可移植性。
容器化发展的几个阶段 🔗︎
第一阶段：物理机 🔗︎
最早的计算资源管理方式是直接在物理机上运行应用程序。这种方式简单直接，但存在以下问题：
- 资源分配不灵活。
- 应用程序之间可能存在冲突。
- 迁移和扩展成本高。
第二阶段：虚拟化技术 🔗︎
虚拟化技术通过引入虚拟层（Hypervisor），实现了硬件资源的抽象化和隔离。虚拟化技术分为两种主要架构：
裸虚拟化架构 🔗︎
- 定义：在硬件之上直接架设 Hypervisor 虚拟层，虚拟机直接运行在虚拟层之上。
- 特点：
- 性能损耗较小。
- 资源开销相对较低。
- 常见实现：VMware ESXi、Microsoft Hyper-V。
宿主虚拟化架构 🔗︎
- 定义：在宿主机的操作系统之上架设虚拟层，虚拟机依赖于宿主机的 OS 和虚拟层。
- 特点：
- 性能损耗较大。
- 资源开销较高。
- 常见实现：VirtualBox、VMware Workstation。
虚拟化技术的核心是 硬件层次的虚拟化，每个虚拟机拥有独立的操作系统内核，运行依赖虚拟层。
第三阶段：容器化 🔗︎
容器化技术是一种 软件层次的虚拟化，与传统虚拟化不同，容器没有独立的操作系统内核，而是直接运行在宿主机的 OS 中。容器本质上是一组特定的进程集，具有以下特点：
- 轻量化：启动速度快，资源占用少。
- 隔离性：通过命名空间和控制组（Cgroups）实现进程隔离和资源限制。
- 可移植性：容器可以在不同环境中无缝运行。
容器化技术已经成为现代云计算基础设施的重要组成部分，几乎所有 FaaS（函数即服务）和 PaaS（平台即服务）都建立在 Kubernetes 等容器编排工具之上。
Docker 的作用与原理 🔗︎
Docker 是一种流行的容器化技术产品，它帮助开发者 打包、分发和运行应用程序。Docker 的核心思想是将应用程序及其所有依赖项（包括库、配置文件等）打包到一个容器中，确保无论在哪台机器上运行，容器中的应用程序都能正常工作。
Docker 的优势包括：
- 一致性：开发、测试和生产环境保持一致。
- 高效性：快速启动和停止容器。
- 灵活性：支持多种编程语言和框架。
Docker 容器镜像 🔗︎
Docker 容器镜像是容器化技术的核心概念之一。可以将镜像理解为一种特殊的文件格式，它是容器运行的基础。
镜像的特点 🔗︎
- 只读性：镜像是只读的模板，包含了运行应用程序所需的所有内容。
- 分层结构：镜像由多个层组成，每一层都是基于基础镜像堆叠而成。
- 可复用性：不同的镜像可以共享相同的基础层，从而节省存储空间。
镜像的创建与使用 🔗︎
- 开发者可以通过编写 Dockerfile 文件来定义镜像的内容。
- 使用
docker build命令根据 Dockerfile 构建镜像。 - 使用
docker run命令从镜像启动容器。
Docker 容器镜像的设计使得应用程序的分发和部署变得更加简单和高效。
Docker Image 和 Container 的区别 🔗︎
镜像是一个可执行的包，包含了运行应用程序需要的一切。Container 是执行环境，是一个实例。
基本的 Docker 命令 🔗︎
docker pull image-name 替换image-name镜像
docker run image-name 运行镜像
docker ps 列出所有的镜像
docker stop container-id 停止容器
docker rm container-id 删除容器
docker build -t your-image-name 构建镜像