容器进化史

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和虚拟机一样,容器技术也是一种资源隔离的虚拟化技术。我们追溯它的历史,会发现它的技术雏形早已有之。

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容器简史

容器概念始于 1979 年提出的 UNIX chroot,它是一个 UNIX 操作系统的系统调用,将一个进程及其子进程的根目录改变到文件系统中的一个新位置,让这些进程只能访问到这个新的位置,从而达到了进程隔离的目的。

2000 年的时候 FreeBSD 开发了一个类似于 chroot 的容器技术 Jails,这是最早期,也是功能最多的容器技术。Jails 英译过来是监狱的意思,这个“监狱”(用沙盒更为准确)包含了文件系统、用户、网络、进程等的隔离。

2001 Linux 也发布自己的容器技术 Linux VServer,2004 Solaris 也发布了 Solaris Containers,两者都将资源进行划分,形成一个个 zones,又叫做虚拟服务器。

2005 年推出 OpenVZ,它通过对 Linux 内核进行补丁来提供虚拟化的支持,每个 OpenVZ 容器完整支持了文件系统、用户及用户组、进程、网络、设备和 IPC 对象的隔离。

2007 年 Google 实现了 Control Groups( cgroups ),并加入到 Linux 内核中,这是划时代的,为后期容器的资源配额提供了技术保障。

2008 年基于 cgroups 和 linux namespace 推出了第一个最为完善的 Linux 容器 LXC。

2013 年推出到现在为止最为流行和使用最广泛的容器 Docker,相比其他早期的容器技术,Docker 引入了一整套容器管理的生态系统,包括分层的镜像模型,容器注册库,友好的 Rest API 等。

2014 年 CoreOS 也推出了一个类似于 Docker 的容器 Rocket,CoreOS 是一个更加轻量级的 Linux 操作系统,在安全性上比 Docker 更严格。

2016 年微软也在 Windows 上提供了容器的支持,Docker 可以以原生方式运行在 Windows 上,而不是需要使用 Linux 虚拟机。

基本上到这个时间节点,容器技术就已经很成熟了,再往后就是容器云的发展,由此也衍生出多种容器云的平台管理技术,其中以 kubernetes 最为出众,有了这样一些细粒度的容器集群管理技术,也为微服务的发展奠定了基石。因此,对于未来来说,应用的微服务化是一个较大的趋势。

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为什么需要容器

其一,这是技术演进的一种创新结果,其二,这是人们追求高效生产活动的一种工具。

随着软件开发的发展,相比于早期的集中式应用部署方式,现在的应用基本都是采用分布式的部署方式,一个应用可能包含多种服务或多个模块,因此多种服务可能部署在多种环境中,如虚拟服务器、公有云、私有云等,由于多种服务之间存在一些依赖关系,所以可能存在应用在运行过程中的动态迁移问题,那这时如何保证不同服务在不同环境中都能平滑的适配,不需要根据环境的不同而去进行相应的定制,就显得尤为重要。

就像货物的运输问题一样,如何将不同的货物放在不同的运输机器上,减少因货物的不同而频繁进行货物的装载和卸载,浪费大量的人力物力。

为此人们发明了集装箱,将货物根据尺寸形状等的不同,用不同规格的集装箱装载,然后再放到运输机上运输,由于集装箱密封,只有货物到达目的地才需拆封,在运输过程能够在不同运输机上平滑过渡,避免了资源的浪费。

因此集装箱被誉为是运输业与世界贸易最重要的发明。

Docker 容器的思想就是采用集装箱思想,为应用提供了一个基于容器的标准化运输系统。Docker 可以将任何应用及其依赖打包成一个轻量级、可移植、自包含的容器。容器可以运行在几乎所有的操作系统上。这样容器就可以跑在任何环境中,因此才有了那句话:

Build Once, Run Anywhere

这种集装箱的思想我们也能从 Docker 的 Logo 中看出来,这不就是一堆集装箱吗?

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