专栏首页架构精进之路为什么会是Docker?

为什么会是Docker?

最近Docker容器化部署特别火热,那为什么说Docker是下一代的容器工具?回答这个问题之前,我们就服务器的历史演变来简单说明一下。

服务器变化演进

1、物理机时代

物理服务器又名独立服务器,顾名思义,就是一个躺在机房的实实在在的物理服务器。简单描述就是一个物理机上先安装操作系统,然后直接安装运行我们的应用软件。

物理服务器架构

这样的缺点很明显:

  • 部署慢
    • 逐个机器安装系统,部署应用
  • 成本高
    • 物理机部署应用
  • 资源浪费
    • 硬件资源没有合理利用
  • 后期迁移、扩展成本高
    • 每次迁移都要重新安装一模一样的运行环境

2、虚拟机时代

一个物理机上虚拟化出来多个虚拟机,每个虚拟机上进行安装操作系统,然后在虚拟机上直接安装运行我们的应用软件。例如阿里云、腾讯云等云服务器都属于虚拟机。

虚拟服务器架构

这样的优势是:

  • 多部署
    • 每台物理机可部署多台虚拟机
  • 资源隔离
    • 每个虚拟机都由独立分配的内存磁盘等硬件资源,通过Hypervisor分配。
  • 易扩展
    • 随时随地都能在一个物理机上开出新的虚拟机
  • 成本较低

缺点:

  • VM需安装操作系统

3、容器化

虚拟化是物理硬件的隔离,容器化是app层面的隔离。容器化是基于虚拟机基础上做的资源隔离。Docker 容器和文件夹很类似,一个Docker容器包含了所有的某个应用运行所需要的。

Docker:容器化技术的一种具体实现。

容器化服务器架构

这样的特点是:

  • 更高效的利用系统资源
  • 更快速的启动时间
    • 启动、停止可控制在秒级别
  • 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,从而不会再出现这类问题。
  • 持续交付和部署
  • 更轻松的迁移、维护和扩展
    • 通过Dockerfile配置文件来支持灵活的自动化创建和部署机制,提高效率。

什么是Docker?

Docker 是一个开源的应用容器引擎,基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。

Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中,然后发布到任何流行的linux服务器,也可以实现虚拟化。

容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口(类iphone的app),并且容器开销极其低。

Docker容器架构

Docker 包括三个基本概念:

  • 镜像(Images):Docker 容器运行时的只读模板,每一个镜像由一系列的层 (layers) 组成。
  • 容器(Containers):和文件夹很类似,一个Docker容器包含了所有的某个应用运行所需要的环境。
  • 仓库(Repositories):用来保存镜像,可以理解为代码控制中的代码仓库。

Docker Daemon 是Docker的守护进程,Docker Client通过命令行与其通信,完成Docker的相关操作。

Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式,使用远程API来管理和创建Docker容器;

Docker 容器通过 Docker 镜像来创建;

容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。

Docker Hello World

我们使用Docker来测试一下HelloWorld(由于安装过程不同系统存在差异,自行baidu即可~)。

step1:通过输入docker pull hello-world来拉取镜像

[root@web1 overlay2]:~$ docker pull hello-world
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/hello-world
0e03bdcc26d7: Pull complete 
Digest: sha256:49a1c8800c94df04e9658809b006fd8a686cab8028d33cfba2cc049724254202
Status: Downloaded newer image for hello-world:latest
docker.io/library/hello-world:latest

step2:从仓库拉取到了HelloWorld的镜像

[root@web1 overlay2]:~$ docker images
REPOSITORY     TAG      IMAGE ID       CREATED      SIZE
hello-world  latest   bf756fb1ae65   6 months ago   13.3kB

step3:我们来运行一下,通过docker run hello-world

[root@web1 overlay2]:~$ docker run hello-world

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

To generate this message, Docker took the following steps:
 1. The Docker client contacted the Docker daemon.
 2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.
    (amd64)
 3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the
    executable that produces the output you are currently reading.
 4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it
    to your terminal.

To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:
 $ docker run -it ubuntu bash

Share images, automate workflows, and more with a free Docker ID:
 https://hub.docker.com/

For more examples and ideas, visit:
 https://docs.docker.com/get-started/

如出现上图的内容,则说明hello-world测试运行成功。

总结

本文主要就服务器的历史演变过程介绍了Docker的新特性,以及扩展介绍了Docker的架构设计及简单上手应用。

Docker的功能和特性还有很多,各种运行命令、参数等也都有待学习和练习,比如如何管理数据、如何管理网络、如何互相配合工作、如何编写更专业的Dockerfile等。本文先入门科普为主,以后有时间再慢慢更新关于Docker的知识。

本文分享自微信公众号 - 架构精进之路(jiagou_jingjin),作者:架构精进之路

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2020-07-28

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