Docker进阶之二:Docker内部组件
Docker内部组件
一.Namespaces
命名空间,Linux内核提供的一种对进程资源隔离的机制,例如进程,网络,挂载点等资源。
docker run -d busybox ping baidu.com
只能看见容器内的资源情况,并看不到宿主机的任何进程和文件系统.
二.CGroups
控制组,Linux内核提供的一种限制进程资源的机制;例如cpu,内存等资源。
主要防止某一个容器资源过多导致宿主机资源紧张
三.UnionFS
联合文件系统,支持将不同位置的目录挂载到同一虚拟文件系统,形成一种分层的模型。
虚拟机和容器的区别
虚拟机:
使用虚拟机运行多个相互隔离的应用时,如下图:
基础设施(Infrastructure)。它可以是你的个人电脑,数据中心的服务器,或者是云主机。
主操作系统(Host Operating System)。你的个人电脑之上,运行的可能是MacOS,Windows或者某个Linux发行版。
虚拟机管理系统(Hypervisor)。利用Hypervisor,可以在主操作系统之上运行多个不同的从操作系统。类型1的Hypervisor有支持MacOS的HyperKit,支持Windows的Hyper-V以及支持Linux的KVM。
类型2的Hypervisor有VirtualBox和VMWare。
从操作系统(Guest Operating System)。假设你需要运行3个相互隔离的应用,则需要使用Hypervisor启动3个从操作系统,也就是3个虚拟机。这些虚拟机都非常大,也许有700MB,这就意味着它们将占用2.1GB的磁盘空间。更糟糕的是,它们还会消耗很多CPU和内存。
各种依赖。每一个从操作系统都需要安装许多依赖。如果你的的应用需要连接PostgreSQL的话,则需要安装libpq-dev;如果你使用Ruby的话,应该需要安装gems;如果使用其他编程语言,比如Python或者Node.js,都会需要安装对应的依赖库。
应用。安装依赖之后,就可以在各个从操作系统分别运行应用了,这样各个应用就是相互隔离的。
Docker:
使用Docker容器运行多个相互隔离的应用时,如下图:
主操作系统(Host Operating System)。所有主流的Linux发行版都可以运行Docker。对于MacOS和Windows,也有一些办法"运行"Docker。
Docker守护进程(Docker Daemon)。Docker守护进程取代了Hypervisor,它是运行在操作系统之上的后台进程,负责管理Docker容器。
各种依赖。对于Docker,应用的所有依赖都打包在Docker镜像中,Docker容器是基于Docker镜像创建的。
应用。应用的源代码与它的依赖都打包在Docker镜像中,不同的应用需要不同的Docker镜像。不同的应用运行在不同的Docker容器中,它们是相互隔离的。
虚拟机与容器区别
启动时间
Docker秒级启动,KVM分钟级启动。
轻量级
容器镜像大小通常以M为单位,虚拟机以G为单位。
容器资源占用小,要比虚拟机部署更快速。
性能
容器共享宿主机内核,系统级虚拟化,占用资源少,没有Hypervisor层开销,容器性能基本接近物理机;
虚拟机需要Hypervisor层支持,虚拟化一些设备,具有完整的GuestOS,虚拟化开销大,因而降低性能,没有容器性能好。
安全性
由于共享宿主机内核,只是进程级隔离,因此隔离性和稳定性不如虚拟机,容器具有一定权限访问宿主机内核,存在一定安全隐患。
使用要求
KVM基于硬件的完全虚拟化,需要硬件CPU虚拟化技术支持;
容器共享宿主机内核,可运行在主流的Linux发行版,不用考虑CPU是否支持虚拟化技术。
总结:虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境。例如,云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。
Docker通常用于隔离不同的应用,例如前端,后端以及数据库。
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