起源
在早期,在Linux安装软件是很难的事。不仅可能面临复杂的依赖关系、繁琐的编译过程,还有匮乏的软件源等问题。
为了解决问题,人们开始使用虚拟化技术。早期,使用的技术是虚拟机。但是因为虚拟机对计算机的完整模拟,导致额外的性能开销太大。
后来,虚拟化技术 容器 诞生了。它是进程级虚拟化,有限的模拟使得它非常轻量。性能表现远优于虚拟机。
发展
早期,容器技术的生态是Docker。后来,更多的实现方式(或者标准)出现了,比如Podman, Rocket, LXC (Linux Containers)。
Docker 和 Kubernetes 是当前容器化技术领域的主要市占率者。Docker 以其易用性和广泛的社区支持,成为了容器化技术的代名词。而 Kubernetes 作为容器编排的领导者,被广泛用于大规模生产环境中,支持自动化部署、扩展和管理容器化应用。
相关资料
特点
轻量级:容器共享宿主操作系统的内核,不像虚拟机那样需要一个完整的操作系统。这使得容器比虚拟机更轻量,占用更少的资源,并且启动速度更快。
隔离性:容器提供进程级别的隔离,确保应用程序之间互不干扰。每个容器都有自己的文件系统、网络接口和进程空间,这样可以保证应用的安全性和稳定性。
可移植性:容器镜像包含了应用程序及其所有依赖项,因此可以在任何支持容器运行时的环境中运行,无论是本地开发环境、测试服务器还是生产环境。这极大地提高了应用程序的可移植性。
一致性:由于容器镜像包含了应用及其依赖项,开发人员可以确保在不同环境中应用的行为一致。这样可以减少由于环境差异引起的“在我这里正常运行”的问题。
可伸缩性:容器非常适合微服务架构,每个微服务可以在独立的容器中运行。通过容器编排工具(如 Kubernetes),可以轻松地扩展和管理这些微服务,以应对不同的负载需求。
自动化和编排:容器技术与自动化和编排工具(如 Docker Compose、Kubernetes)结合使用,可以实现应用程序的自动部署、扩展和管理,提高了开发和运维的效率。
模拟
- 文件系统:容器有自己的文件系统,隔离了应用程序的文件和宿主系统的文件。
- 进程空间:每个容器有自己的进程空间,确保容器内的进程不会影响宿主系统或其他容器。
- 网络栈:容器有自己的网络接口,可以独立配置网络,提供网络隔离。
- 资源限制:可以通过控制组(cgroups)和命名空间(namespaces)来限制容器的CPU、内存和其他资源使用。
比较 Docker 和 Kubernetes
INFO
Kubernetes 有一个简称 K8S,8代表被省略的中间的8个字母。
核心区别
- Docker: 是一种容器化技术,专注于将应用程序及其依赖打包成一个独立的容器,实现应用程序的快速部署和隔离。它提供了一个标准化的方式来创建、运行和管理容器。
- Kubernetes: 是一种容器编排平台,用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它将多个容器组织成逻辑单元(Pod),并提供了一系列高级功能,如服务发现、负载均衡、自动伸缩等。
核心功能对比
| 功能 | Docker | Kubernetes |
|---|---|---|
| 基本单元 | 容器 | Pod(多个容器的集合) |
| 主要功能 | 容器创建、运行、镜像管理 | 容器编排、调度、服务发现、负载均衡、自动伸缩 |
| 抽象层次 | 单个容器 | 集群、服务、资源 |
| 关注点 | 应用程序打包、隔离 | 集群管理、高可用性 |
适用场景
- Docker:
- 开发人员:用于本地开发和测试环境,快速构建和运行应用程序。
- 运维人员:用于部署单个应用程序或小型服务。
- CI/CD:用于构建和部署镜像。
- Kubernetes:
- 大规模分布式系统:管理数百个甚至数千个容器。
- 微服务架构:将应用程序拆分为多个小服务,并进行独立部署和扩展。
- 云原生应用:充分利用云平台的弹性、可靠性和自动化能力。
关系
- Docker 是 Kubernetes 的基础: Kubernetes 使用 Docker 作为底层的容器运行时,将 Docker 容器作为其管理的基本单元。
- Kubernetes 扩展了 Docker: Kubernetes 提供了更高级别的抽象和自动化功能,将 Docker 容器编排成一个可扩展、高可用的系统。
总结
- Docker 更关注单个容器的生命周期管理,而 Kubernetes 则关注整个容器集群的管理和调度。
- Docker 是一个工具,而 Kubernetes 是一个平台。
- Docker 适用于小型项目或单个应用程序,而 Kubernetes 更适用于大型、复杂的分布式系统。
常见问题
- 我应该选择 Docker 还是 Kubernetes?
如果你的应用程序规模较小,并且不需要复杂的编排功能,Docker 就足够了。如果你的应用程序需要大规模部署、高可用性和自动伸缩,Kubernetes 是更好的选择。 - Kubernetes 是否完全取代了 Docker?
不是的,Docker 仍然是 Kubernetes 的底层容器运行时,两者相辅相成。Kubernetes 提供了更高级别的抽象和自动化功能,而 Docker 则提供了更底层的容器管理功能。