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Docker 容器简单介绍

Docker 技术简介

在开始 k8s 之前基本绕不过的就是 Docker，Docker 是一个用于开发，交付和运行应用程序的开放平台。Docker能够将应用程序与基础架构分开，从而可以快速交付软件。借助 Docker，可以与管理应用程序相同的方式来管理基础架构。通过利用 Docker 的方法来快速交付，测试和部署代码，您可以大大减少编写代码和在生产环境中运行代码之间的延迟。

docker summary

  • 镜像（Image）：Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
  • 容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的 类 和 实例 一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
  • 仓库（Repository）：仓库（Repository）类似Git的远程仓库，集中存放镜像文件。

Docker与虚机的对比

docker vs vhost

  • docker启动快速属于秒级别。虚拟机通常需要几分钟去启动。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 交付、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。

Docker 使用流程

容器镜像将应用运行环境，包括代码、依赖库、工具、资源文件和元信息等，打包成一种操作系统发行版无关的不可变更软件包。容器镜像打包了整个容器运行依赖的环境，以避免依赖运行容器的服务器的操作系统，从而实现 “build once，run anywhere”。

docker use

  • 首先开发者在开发环境机器上开发应用并制作镜像。Docker执行命令，构建镜像并存储在机器上。
  • 开发者发送上传镜像命令。Docker收到命令后，将本地镜像上传到镜像仓库。
  • 开发者向生产环境机器发送运行镜像命令。生产环境机器收到命令后，Docker会从镜像仓库拉取镜像到机器上，然后基于镜像运行容器。

docker运行时的替代引擎

Docker 虽然在容器运行时领域占据着主导地位，但并非唯一选择。近年来，随着容器技术的不断发展，涌现出了多种可替代 Docker 的容器运行时引擎，例如：

  • containerd：由 Docker 公司开发的轻量级容器运行时，专注于容器的运行和管理，支持多种容器标准，包括 OCI 和 CRI。containerd 通常与其他工具（如 CRI-O、Podman）结合使用，提供完整的容器编排和管理功能。
  • rkt：由 CoreOS 开发的容器运行时，以安全性和稳定性著称，支持多种容器标准，包括 OCI 和 AppContainer。rkt 采用基于 AppArmor 的安全策略，并提供多种安全增强功能。
  • CRI-O：由 Kubernetes 社区开发的容器运行时，专门为 Kubernetes 设计，支持 OCI 标准。CRI-O 通常与 Kubernetes 结合使用，提供高效的容器管理和编排功能。
  • Kata Containers：最初由 Intel 开发的轻量级虚拟机管理器 Clear Container 项目为前身，后属于 OpenStack 基金会发布的开源容器项目，可用于运行容器。Kata Containers 旨在提供与 Docker 兼容的容器运行环境，同时兼顾安全性和性能。
  • Firecracker：由亚马逊开发的微型虚拟机管理器，可用于运行容器。Firecracker 旨在提供高密度的容器运行环境，并降低容器运行时的资源消耗。
  • gVisor：由谷歌开发的沙盒环境，可用于运行容器。gVisor 旨在提供高度隔离的容器运行环境，并增强容器的安全性和可靠性。
  • Podman：Podman 是一款由 Red Hat 开发的开源容器运行时，它与 Docker 兼容，并提供类似的命令行工具。Podman 的优势在于其易用性，但它不如 containerd 功能丰富。

选择合适的容器运行时引擎取决于用户的具体需求。以下是一些需要考虑的因素：

  • 性能：不同的容器运行时引擎在性能方面存在差异。如果您需要高性能的容器运行时，可以考虑使用 runc 或 Kata。
  • 资源消耗：一些容器运行时引擎比其他容器运行时引擎消耗更多的资源。如果您需要在资源受限的环境中运行容器，可以考虑使用 runc 或 cri-o。
  • 隔离性：一些容器运行时引擎提供了更强的隔离性。如果您需要在容器之间提供更强的隔离，可以考虑使用 Kata 或 Firecracker。
  • 兼容性：如果您需要与现有工具或平台兼容，请确保您选择的容器运行时引擎受支持。

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