容器基础

什么是容器

虚拟机 vs 容器

• 传统虚拟机技术通过Hypervisor层抽象底层基础设施资源，提供相互隔离的虚拟机，在其上运行一个完整的操作系统，在该系统上再运行所需的应用进程
• 容器是通过Linux内核技术对进程的资源，运行环境进行相对的限制和隔离，容器没有自己的内核，没有完整的操作系统，也没有对硬件虚拟化，所以更轻量化
• 虚拟机是为提供系统环境而生，容器则是为提供应用环境

性能对比

特性	虚拟机	容器
操作系统	非常广泛	Linux 为主
隔离策略	Hypervisor	Namespace
启动时间	分钟级	秒级
资源损耗	5-15%	0-5%
镜像存储	GB-TB	KB-MB
集群规模	数百	近万

思考：上面是现象结果，本质原因是什么？

技术本质

• 虚拟机的实现方式是对底层设备的抽象虚拟，实现方式是 Hypervisor，本质实际上是 CPU 等硬件的 VT 技术，使用 VMware/VirtualBox 一定要在 BIOS 里开启 VT 设置，GPU 目前虚拟化支持的不太好，公有云或 Kubernetes 的 GPU 都是独占的，即资源配置只能设置为个位数，不能有小数
• 容器的实现方式是通过内核技术进行形式上的模拟，本质上容器还是一个进程，技术支撑是 Cgroup/Namespace/Capability，主要从资源限制，环境隔离，权限管理三个维度进行模拟

为什么要用容器

1. 更高效的利用系统资源 --- 性能损耗少，调度颗粒细
2. 更快速的启动时间 --- 进程形式，秒级启动
3. 一致的运行环境 --- 镜像
4. 持续交付和部署
5. 更轻松的迁移 --- 云原生目标，开箱即用，比IaaS更轻松
6. 更轻松的维护和扩展

总结：任何 IT 技术兴起都可从三个维度来分析：提高稳定性，提升效率，节省资源成本，基于云原生来说就是编排