Docker容器与虚拟机有什么区别

 

Docker容器与虚拟机有什么区别

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各种虚拟机技术开启了云计算时代;而Docker,作为下一代虚拟化技术,正在改变我们开发、测试、部署应用的方式 。那虚拟机与Docker究竟有何不同呢?
首先,大家需要明确一点,Docker容器不是虚拟机!
第一次接触Docker的时候,我把它比做一种轻量级的虚拟机 。这样做无可厚非,因为Docker最初的成功秘诀,正是它比虚拟机更节省内存,启动更快 。Docker不停地给大家宣传,"虚拟机需要数分钟启动,而Docker容器只需要50毫秒" 。
然而,Docker容器并非虚拟机!
理解虚拟机
使用虚拟机运行多个相互隔离的应用时,如下图:
Docker容器与虚拟机有什么区别

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从下到上理解上图:
基础设施(Infrastructure) 。它可以是你的个人电脑,数据中心的服务器,或者是云主机 。
主操作系统(Host Operating System) 。你的个人电脑之上,运行的可能是macOS,windows或者某个linux发行版 。
虚拟机管理系统(Hypervisor) 。利用Hypervisor,可以在主操作系统之上运行多个不同的从操作系统 。类型1的Hypervisor有支持MacOS的HyperKit,支持Windows的Hyper-V以及支持Linux的KVM 。类型2的Hypervisor有VirtualBox和VMWare 。
从操作系统(Guest Operating System) 。假设你需要运行3个相互隔离的应用,则需要使用Hypervisor启动3个从操作系统,也就是3个虚拟机 。这些虚拟机都非常大,也许有700MB,这就意味着它们将占用2.1GB的磁盘空间 。更糟糕的是,它们还会消耗很多CPU和内存 。
各种依赖 。每一个从操作系统都需要安装许多依赖 。如果你的的应用需要连接PostgreSQL的话,则需要安装libpq-dev;如果你使用Ruby的话,应该需要安装gems;如果使用其他编程语言,比如Python或者Node.js,都会需要安装对应的依赖库 。
应用 。安装依赖之后,就可以在各个从操作系统分别运行应用了,这样各个应用就是相互隔离的 。
理解Docker容器
使用Docker容器运行多个相互隔离的应用时,如下图:
Docker容器与虚拟机有什么区别

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主操作系统(Host Operating System) 。所有主流的Linux发行版都可以运行Docker 。对于MacOS和Windows,也有一些办法"运行"Docker 。
Docker守护进程(Docker Daemon) 。Docker守护进程取代了Hypervisor,它是运行在操作系统之上的后台进程,负责管理Docker容器 。
各种依赖 。对于Docker,应用的所有依赖都打包在Docker镜像中,Docker容器是基于Docker镜像创建的 。
应用 。应用的源代码与它的依赖都打包在Docker镜像中,不同的应用需要不同的Docker镜像 。不同的应用运行在不同的Docker容器中,它们是相互隔离的 。
对比虚拟机与Docker
Docker守护进程可以直接与主操作系统进行通信,为各个Docker容器分配资源;它还可以将容器与主操作系统隔离,并将各个容器互相隔离 。虚拟机启动需要数分钟,而Docker容器可以在数毫秒内启动 。由于没有臃肿的从操作系统,Docker可以节省大量的磁盘空间以及其他系统资源 。
说了这么多Docker的优势,大家也没有必要完全否定虚拟机技术,因为两者有不同的使用场景 。
虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境 。例如,云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户 。
Docker通常用于隔离不同的应用,例如前端,后端以及数据库 。
Docker容器与虚拟机有什么区别

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容器使用由Linux内核提供的命名空间,大多数人把命名空间认为是一个上下文或域的授权决定(进程X有权访问资源Y) 。
如果容器内的进程扫描文件系统来寻找要窃取的东西,它只能找到容器内明确可见的文件 。
如果容器内的进程中想尝试做一些恶意的事情,比如打开端口31337后门服务,它不会有多大好处,因为这个端口实际上不会暴露在容器外的任何地方 。容器内部的恶意进程不能访问的任何容器外的其他进程的内存 。
有几个方法可以摆脱容器的束缚,但这些通常需要容器的root访问权限 。
不要以root运行应用程序,通过简单的几个步骤稳固root访问权限 。
容器使用cgroup来提供与虚拟机相同级别的资源使用保护机制 。容器和虚拟机都可以获取整个网络链接 。
【Docker容器与虚拟机有什么区别】容器运行的是不完整的操作系统(尽管它们可以),虚拟机必须运行完整的 。


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