1.摘要：
容器中有2個重要的概念，一個是鏡像（Image），另一個是容器（container）。容器即利用docker構(gòu)建出來的虛擬環(huán)境，可理解為一個自給自足的LINUX環(huán)境（本文以linux環(huán)境為例），在功能上，與一個完整的linux環(huán)境基本上一致。Docker容器技術(shù)CPU、內(nèi)存利用率更高，網(wǎng)絡I/O性能更高，磁盤的讀寫性能也比常規(guī)的要更好，docker技術(shù)是云計算技術(shù)發(fā)展的主要方向。
云計算是一種融合了多項計算技術(shù)的以數(shù)據(jù)和處理能力為中心的密集型計算模式，其中以虛擬化，SDN和分布式存儲等技術(shù)最為關(guān)鍵，經(jīng)過多年發(fā)展，云計算已經(jīng)從剛開始的發(fā)展期步入快速成長期，越來越多的企業(yè)已經(jīng)開始使用云計算服務。與此同時，云計算的核心技術(shù)也在發(fā)生著巨大的變化，新一代的技術(shù)正在優(yōu)化甚至取代前一代技術(shù)。Docker容器技術(shù)以其輕便、靈活和快速部署等特性隊傳統(tǒng)的基于虛擬機的虛擬化技術(shù)帶來了顛覆性的挑戰(zhàn)，正在改變著基礎設施即服務（IaaS）平臺和平臺即服務（平臺）的架構(gòu)和實現(xiàn)。
Docker容器技術(shù)是一個風頭直追OPENSTACK的云計算開源項目，關(guān)于它的熱議以席卷虛擬化乃至云計算行業(yè)，業(yè)內(nèi)各大廠商（AWS、MICROSOFT、IBM、vmware等）都加入了容器的行列。
2. DOCKER技術(shù)介紹
Docker是基于Go語言實現(xiàn)的云開源項目，誕生于2013年初。DOCKER自開源后收到廣泛關(guān)注和討論，目前已有多個相關(guān)項目，逐漸形成了圍繞Docker的生態(tài)系統(tǒng)。
DOCKER容器技術(shù)是近年來新興的虛擬化技術(shù)，容器技術(shù)和虛擬化技術(shù)的實現(xiàn)原理，如圖所示：
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虛擬機技術(shù)中的虛擬機操作系統(tǒng)和虛擬機管理程序?qū)釉贒ocker中被Docker引擎層所替代。虛擬機操作系統(tǒng)為虛擬機安裝的操作系統(tǒng)，它是一個完整操作系統(tǒng)內(nèi)核；虛擬機管理程序?qū)涌梢院唵卫斫鉃橐粋€硬件虛擬化平臺，它在宿主機操作系統(tǒng)是以內(nèi)核態(tài)的驅(qū)動存在的。
因為容器不需要為每個應用分配單獨的操作系統(tǒng)，所以容器會擁有更高的資源使用效率。同時，容器實例規(guī)模更小、創(chuàng)建和遷移速度也更快。因此，相比于虛擬機，同等配置的硬件設備當中可以部署數(shù)量更多的容器實例。
2.1 容器性能
相比傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)，容器不需要為每個應用分配單獨的操作系統(tǒng)，所以容器會擁有更高的資源使用效率。容器資源利用率明顯高于虛擬機，如下圖所示：
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物理機容器CPU利用率是大約虛擬機的1.3倍，內(nèi)存讀效率是大約是虛擬機的1.3倍。磁盤I/O性能容器是虛擬機的2倍；網(wǎng)絡I/O性能容器是VM的1.1倍，書記哭讀效率容器是虛擬機的1.2倍，數(shù)據(jù)可寫效率容器大約是虛擬機的1.1倍。由此可見，采用容器技術(shù)在性能上將全面超過傳統(tǒng)的虛擬機技術(shù)。
2.2 管理能力
容器技術(shù)所提供的輕量級虛擬化實現(xiàn)秒級部署、彈性擴展，并高效的利用計算資源。容器鏡像正逐漸成為應用交付的標準，加之迅速成長的生態(tài)系統(tǒng)，將會是應用發(fā)布、分享的首選方式。管理平臺基本能提供控制臺，容器啟停、集群管理等運維管理功能，可查看容器信息、集群信息、性能信息和日志信息；支持應用快速擴展和負載均衡能力；具備故障自動恢復能力。
2.3 存儲能力
容器是近年興起的應用開發(fā)交付和運維的方式，隨著應用模式的深入，已經(jīng)從原先無狀態(tài)為主的應用，逐漸發(fā)展到有狀態(tài)的容器應用，有狀態(tài)的容器應用必須要有數(shù)據(jù)持久化存儲的能力。
在容器中運行的應用，應用真正需要保存的數(shù)據(jù)，可以寫入持久化的數(shù)據(jù)卷。由于以微服務架構(gòu)為主的容器應用多為分布式系統(tǒng)，容器可能在多個節(jié)點中動態(tài)地啟動、停止、伸縮或遷移，因此，當容器應用具有吃覺化的數(shù)據(jù)時，必須確保數(shù)據(jù)能被不同的節(jié)點所訪問。
2.4.隔離能力
Docker容器技術(shù)安全性是生產(chǎn)應用中必須重點考慮的問題，必須保障各個容器之間的安全隔離。目前的容器產(chǎn)品大多能實現(xiàn)以下安全功能：
（1）
可以保證容器和容器之間、容器和宿主機之間的CPU、內(nèi)存、磁盤I/O的資源隔離；
（2）
可以通過SDN技術(shù)，實現(xiàn)不同VXLAN間的隔離；
（3）
通過鏡像倉庫的權(quán)限控制以及鏡像校驗實現(xiàn)鏡像的安全訪問。
2.5. 應用部署
Docker容器技術(shù)具有快速部署、環(huán)境一致性等特點。傳統(tǒng)模式下，運維人員需要部署測試和身纏環(huán)境，部署工作相對比較復雜，具有很多重復工作，浪費時間。容器模式下，開發(fā)人員將部署環(huán)境形成鏡像，運維以及測試人員只需獲取鏡像啟動容器即可，減輕了工作量，節(jié)省了時間。容器鏡像啟動，自動服務發(fā)現(xiàn)與負載均衡配置，耗時約5min，虛擬機實例復制、網(wǎng)絡配置，耗時約30~60min。因此容器極大地提供了應用部署速度。
2.6. 容器技術(shù)的形式
容器是傳統(tǒng)虛擬技術(shù)的補充，可以在基礎設施優(yōu)化、DevOps等領(lǐng)域發(fā)揮其獨有的優(yōu)勢，隨著容器技術(shù)和生態(tài)發(fā)展逐步成熟，行業(yè)應用越來越多，容器引擎、群集管理工具將快速發(fā)展。
2.6.1 容器技術(shù)的優(yōu)勢
容器不需要為每個應用分配單獨的操作系統(tǒng)，容器資源利用率明顯高于虛擬機。CPU利用率、內(nèi)存讀寫、I/O性能等均高于傳統(tǒng)虛擬機技術(shù)。另外Docker容器技術(shù)具有啟動速度更快、快速部署、環(huán)境一致性和在線業(yè)務的彈性伸縮等特性。
2.6.2 容器技術(shù)的劣勢
容器技術(shù)在大規(guī)模的壓力測試下的性能有待進一步的驗證，容器運行維護的經(jīng)驗還不如虛擬機技術(shù)豐富。
2.7.應用場景
容器技術(shù)在應用場景中 主要有下列這些場景：
（1）
短連接、無狀態(tài)的應用系統(tǒng)，非常適合容器可以根據(jù)業(yè)務量在線動態(tài)伸縮的特點;
（2）
Web服務器，應用服務器、RESTFUL API;
（3）
開發(fā)、測試、新技術(shù)試驗。
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