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[YoYoMooc]了解容器和Docker的发展背景

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在正式开始前，我们首先需要了解容器是什么，以及它为什么会变得如此流行；然后介绍Docker的发展历程，以及为什么需要使用这么一项容器化技术。

我认识的很多朋友，在没有学习Docker之前，对它不以为然，在了解和掌握它之后，对它爱不释手，很多人成为了它的粉丝。

Docker 为容器化技术带来了全新的用户体验。它不是一个提供虚拟化的技术，而是提供一种方便的为应用程序打包和运行的容器化技术。一旦你开始使用Docker 并享受它所带来 的全新体验。

理解什么是容器

容器化是软件开发的一种方法，在这种方法中，程序和它所依赖的组件和集合包，以及相关的环境变量配置文件都会被完全打包成容器镜像，进行单元测试，最后将这个容器部署到服务器的操作系统中。

举个例子：这个与现实生活中的货运集装箱类似，集装箱里面有各种货物(如：衣服、电脑、冰箱等)，它们都分门别类的装好了，我们可以通过汽车、火车、飞机来搬运他们。

程序的容器也是一个个标准的单位。无关它们的代码、语言、软件/框架及的依赖关系是怎样的。

这使得程序员和IT运维专员不用在每个环境中单独配置它们的配置信息。可以通过在部署程序的过程中不进行修改或少许修改的情况下，达到跨环境传输，但每一个容器中的程序又是彼此隔离的。

这是因为容器是对应用程序及其依赖关系的封装。容器可以被理解为一个个轻量级的虚拟机，因为它和虚拟机一样拥有一个被隔离的操作系统实例，用来运行应用程序。

所以它会来但容器拥有一些优点，使它能实现一些传统虚拟机很难实现甚至无法实现的用例。

Docker容器化带来的优点

• 更高效的利用系统资源
  • 由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker 对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效。因此，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运行更多数量的应用。
• 更快的启动时间
  • 传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟，而 Docker 容器应用，由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。
• 一致的运行环境
  • 开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环境不一致，导致有些 bug 并未在开发过程中被发现。而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现 「这项目在我机器上没问题啊」 这类问题。

• 持续交付和部署

  • 对开发和运维（DevOps）人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。使用 Dockerfile 定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。而且使用 Dockerfile 使镜像构建透明化，不仅仅开发团队可以理解应用运行环境，也方便运维团队理解应用运行所需条件，帮助更好的生产环境中部署该镜像。

• 更轻松的维护和扩展

  • Docker 使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外，Docker 团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的 官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本。

Docker的发展简史

Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，它是基于 dotCloud 公司多年云服务技术的一次革新，并于 2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源)，主要项目代码在 GitHub 上进行维护。Docker 项目后来还加入了 Linux 基金会，并成立推动开放容器联盟。

Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，至今其 GitHub 项目已经超过 3 万 6 千个星标和一万多个 fork。甚至由于 Docker 项目的火爆，在 2013 年底，dotCloud 公司决定改名为 Docker。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上开发实现的；Red Hat 则从 RHEL 6.5 开始对 Docker 进行支持；Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用 Docker。

Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言 进行开发实现，基于 Linux 内核的 cgroup，namespace，以及 AUFS 类的 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。最初实现是基于 LXC，从 0.7 以后开始去除 LXC，转而使用自行开发的 libcontainer，从 1.11 开始，则进一步演进为使用 runC 和 containerd。

Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

传统虚拟机与Docker容器的比较