Docker的前世今生

核心知识点：

1.Docker的构想：对应用的封装、分发、部署、运行的生命周期的管理，一次封装到处运行

2.Docker的优点：一站式解决方案

3.Docker由LXC演变而来，迟迟没有集成到Linux主流内核中阻碍了它的发展。

4.Docker相对于LXC所做的重大提升：容器管理工具、分层文件系统和镜像机制

一、Docker开源项目背景

Docker是基于Go语言实现的开源容器项目，诞生于2013年年初，最初的发起者是dotCloud公司。

Docker自开源后收到广泛的关注和讨论，目前已有多个相关项目（包括Docker三剑客、Kubernets等），逐渐形成了围绕Docker容器的生态体系。

由于Docker在业界造成的影响力实在太大，dotCloud后来直接改名Docker Inc，并专注于Docker相关技术和产品的开发。

Docker项目已加入Liunx基金会，并遵循Apache2.0协议，全部开源代码均在https://github.com/docker/docker上进行维护。

在Linux基金会最近一次关于“最受欢迎的云计算开源项目”的调查中，Docker仅次于2010年发起的OpenStack项目，并人处于上升趋势。

现在主流的Linux操作系统都已经支持Docker。

Docker的构想是要实现“Build，Skip and Run Any APP，Anywhere”，即通过对应用的封装（Packaging）、

分发（Distribution）、部署（Deployment）、运行（Runtime）生命周期进行管理，达到应用组件“一次封装，到处运行”的目的。

这里的应用组件，既可以是一个WEB应用、一个编译环境，也可以是一套数据库平台服务，甚至是一个操作系统或集群。

基于Linux平台上的多项开源技术，Docker提供了高效、敏捷和轻量级的容器方案，并支持部署到本地环境和多种主流平台。

可以说，Docker首次为应用的开发、运行和部署提供了“一站式”的实用解决方案。

二、Linux容器技术——巨人的肩膀

跟大部分新兴技术的诞生一样，Docker也并非“从石头缝里蹦出来的”，而是站在前人的肩膀上，其中最重要的是Linux容器（Linux Containers，LXC）技术。

IBM DeveloperWorks网站关于容器技术的描述十分准确：“容器有效地将由单个操作系统管理的资源划分到孤立地组中，以更好地在孤立地组之间平衡有冲突的资源使用需求。

与虚拟化相比，这既不需要指令级模拟，也不需要及时编译，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，也避免了准虚拟化和系统调用替换中的复杂性。”

当然，LXC也经历了长期的演化。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操作系统任然支持和带有该工具）。

早期的容器技术包括Sun Solaris操作系统上的Solaris Containers（2004年发布），FreeBSD操作系统上的FreeBSDjail（2000年左右出现），以及GUN/Linux-VServer和OpenVZ。

在LXC之前，这些相关技术经过多年的演化已经十分成熟和稳定，但是由于各种原因，它们并没有被很好地集成到主流地Linux内核中，用户使用起来并不方便。

例如，用户如果要使用OpenVZ技术，需要先手动给操作系统打上特定地内核补丁方可使用，而且不同版本并不一致。

类似地困难造成了在很长地一段时间内，这些优秀的技术只流传于技术人员地小圈子中。

后来LXC项目借鉴了前人成熟地容器设计理念，并基于一些列新引入的内核特性，实现了更具扩展性的虚拟化容器方案。

更加关键的是，LXC终于被集成到了主流Linux内核中，进而成为了Linux系统轻量级容器的事实标准。

从技术的层面上看，LXC已经趟过了绝大部分的“坑”，完成了容器技术实用化的大半历程。

三、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，让它进入寻常百姓家。

首先，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，可以更简单命令的管理和使用容器。

其次，Docker通过引入分层文件系统构建和高效的镜像机制，降低了迁移难度，极大的提升了用户体验。用户操作Docker容器就像操作应用自身一样简单。

早期的Docker代码实现是直接基于LXC的。自0.9版本开始，Docker开发了libcontainer项目，作为更广泛的容器驱动实现，从而替换掉了LXC的实现。

目前，Docker还积极推动成立了runC标准项目，试图让容器支持不在局限于Linux系统，而是更安全、更具扩展性。

简单的讲，读者可以将Docker容器理解为一种轻量级的沙河（sandbox）。每个容器内运行着一个应用，不同的容器相互隔离，容器之间也可以通过互联网互相通信。

容器的创建和停止都十分快速，几乎跟创建和终止原生应用一致；另外，容器自身对系统资源的额外需求也十分有限，远远低于传统虚拟机。

很多时候，甚至直接把容器当作应用本身也没有任何问题。