【Docker技术入门与实战】什么是Docker


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Docker开源项目

Docker是基于Go语言实现的云开源项目,诞生于2013年初,最初发起者是dotCloud公司。Docker自开源后受到广泛的关注和讨论,目前已有多个相关项目,逐渐形成了围绕Docker的生态体系。dotCloud公司后来也改名为Docker Inc,专注于Docker相关技术和产品的开发。

Docker项目目前已加入了Linux基金会,遵循Apache 2.0协议,全部开源代码均在https://github.com/docker/docker上进行维护。在最近一次Linux基金会的调查中,Docker是仅次于OpenStack的最受欢迎的云计算开源项目。

现在主流的Linux操作系统都已经支持Docker。例如,Redhat RHEL 6.5/ CentOS 6.5往上的操作系统、Ubuntu 14.04操作系统,都已经默认带有Docker软件包。Google公司宣称在其PaaS(Platform as a Service)平台及服务产品中广泛应用了Docker。微软公司宣布和 Docker公司合作,以加强其云平台Azure对Docker的支持。公有云提供商亚马逊近期也推出了AWS EC2 Container,提供对Docker的支持。

Docker的主要目标是“Build, Ship and Run Any App, Anywhere”,即通过对应用组件的封装(Packaging)、分发(Distribution)、部署(Deployment)、运行(Runtime)等生命周期的管理,达到应用组件级别的“一次封装,到处运行”。这里的应用组件,既可以是一个Web应用,也可以是一套数据库服务,甚至是一个操作系统或编译器。

Docker基于Linux的多项开源技术提供了高效、敏捷和轻量级的容器方案,并且支持在多种主流云平台(PaaS)和本地系统上部署。可以说Docker为应用的开发和部署提供了“一站式”的解决方案。

Linux容器技术

Docker引擎的基础是Linux容器(Linux Containers,LXC)技术。IBM DeveloperWorks上给出了关于容器技术的准确描述:

容器有效地将由单个操作系统管理的资源划分到孤立的组中,以便更好地在孤立的组之间平衡有冲突的资源使用需求。与虚拟化相比,这样既不需要指令级模拟,也不需要即时编译。容器可以在核心CPU本地运行指令,而不需要任何专门的解释机制。此外,也避免了准虚拟化(paravirtualization)和系统调用替换中的复杂性。
Linux容器其实不是一个全新的概念。最早的容器技术可以追溯到1982年Unix系列操作系统上的chroot工具(直到今天,主流的Unix、Linux操作系统仍然支持和带有该工具)。早期的容器实现技术包括Sun Solaris操作系统上的Solaris Containers(2004年发布),FreeBSD操作系统上的FreeBSD jail(2000年左右出现),以及GNU/Linux上的Linux-VServer (http://linux-vserver.org/)(2001年10月)和OpenVZ (http://openvz.org)(2005年)。

虽然这些技术经过多年的演化已经十分成熟,但是由于种种原因,这些容器技术并没有被集成到主流的Linux内核中,使用起来并不方便。例如,如果用户要使用OpenVZ技术,就需要先给操作系统打上特定的内核补丁方可使用。

后来LXC项目借鉴了前人成熟的容器设计理念,并基于一系列新的内核特性实现了更具扩展性的虚拟化容器方案。更加关键的是,LXC被集成到了主流Linux内核中,进而成为Linux系统轻量级容器技术的事实标准。

从Linux容器到Docker

在LXC的基础上,Docker进一步优化了容器的使用体验。Docker提供了各种容器管理工具(如分发、版本、移植等)让用户无需关注底层的操作,可以简单明了地管理和使用容器。用户操作Docker容器就像操作一个轻量级的虚拟机那样简单。

读者可以简单地将Docker容器理解为一种沙盒(Sandbox)。每个容器内运行一个应用,不同的容器相互隔离,容器之间也可以建立通信机制。容器的创建和停止都十分快速,容器自身对资源的需求也十分有限,远远低于虚拟机。很多时候,甚至直接把容器当作应用本身也没有任何问题。

有理由相信,随着Docker技术的进一步成熟,它将成为更受欢迎的容器虚拟化技术实现,得到更广泛的应用。

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