Docker 容器与下一代虚拟化

今年，LinuxCon 和 ContainerCon 的与会者将有机会听到 Jerome Petazzoni 就 Docker、容器与安全：联盟状况 发表讲话。Jerome 在 Docker 公司工作，在那里他帮助其他人将所有事物容器化。Jerome 曾在各种技术领域工作，包括  VOIP、嵌入式系统、网络托管、虚拟化 和 云计算。

在这次访谈中，他深入了解了 Docker，并解释了如何管理 Docker 容器的存储以及如何使数据随 Docker 容器移动。

什么是容器？存在哪些不同的容器技术？Docker 与其他容器技术有何不同？

从高层次的角度来看，容器看起来像轻量级虚拟机。您可以在容器中安装任何您想要的东西，独立于（并且不影响！）其他容器或主机环境。每个容器都有自己的网络堆栈、进程 (PID) 空间、文件系统等。而且它们的占用空间明显小于虚拟机：容器启动更快，并且需要更少的内存和磁盘空间。这是因为，从低层次的角度来看，容器只是主机上的常规进程，使用内核功能（如命名空间和控制组）来提供隔离。启动容器只是启动一个常规的 UNIX 进程；创建容器只是克隆写时复制文件系统的快照（这在当今非常廉价，无论是在时间和磁盘使用方面）。

Docker 与其他容器技术的不同之处在于，它不仅仅是一个容器引擎。Docker 是一个平台，它包含 Docker Engine（用于运行容器）、Docker Hub（一个现成的容器镜像公共库，也可用于存储用户的自定义镜像）以及庞大的工具生态系统，如 Docker Compose、Docker Machine、Docker Swarm 等；所有这些都围绕公共和开放的 API。

Docker 与其他虚拟机监控程序虚拟化技术有何不同？

有人可能会说 Docker 是“容器的虚拟机监控程序”，但许多纯粹主义者可能会对这种比喻皱眉，因为虚拟机监控程序通常管理虚拟机，而 Docker 管理容器。深层的技术细节非常不同。当虚拟机监控程序启动虚拟机时，它会创建虚拟硬件，并利用特定的 CPU 指令或功能，如 VT-x、AMD-V 或特权级别。当 Docker 创建容器时，它利用内核功能（如命名空间和控制组），而不依赖于特定的硬件功能。

这意味着容器在某种意义上更具可移植性，因为它们可以在物理机和虚拟机上运行；但在另一种意义上，它们的可移植性也较差，因为容器将使用其主机内核。这意味着您不能在 Linux 内核上运行 Windows 容器（除非您的 Linux 内核可以执行 Windows 二进制文件）。

您建议如何管理 Docker 容器的存储？如何将数据与 Docker 容器链接起来？

Docker 具有“卷”的概念，卷是在容器及其主机之间共享的目录。卷在概念上类似于虚拟机上的“共享文件夹”，但它们不需要在容器中进行任何特定设置，并且它们具有零开销，因为它们是使用绑定挂载实现的。

当您的数据位于磁盘上（无论是实际磁盘、RAID 池还是通过网络挂载的东西，还是其他任何东西）时，最简单的选择是将该数据挂载到容器主机上，然后通过此“卷”机制将其公开给容器。

Docker 还具有一个（全新的，仍处于实验阶段的）插件机制，允许一个容器为其他容器提供存储。这意味着一个容器可以负责与成为 Ceph、Gluster 或其他存储集群成员相关的繁重工作，并将块设备和挂载点公开给其他容器。

当 Docker 容器在不同的机器上启动时，您如何使数据随 Docker 容器移动？

就像我们在容器之前所做的那样：网络存储、分布式文件系统、数据传输或使用 rsync、unison 等进行同步。但是，使用容器有两个优势。首先，我们访问数据的方式从容器中抽象出来。例如，如果我从 DRBD 切换到 Ceph，我的容器不必知道它；事实上，相同的容器将在本地存储或分布式存储上以相同的方式运行。另一个优势来自那些新的存储插件。它们将通过干净地分离应用程序容器和存储容器来简化数据访问。

如何确保对正在运行的 Docker 容器所做的更改更新回基础容器镜像？

Docker 提供了 API 调用来比较容器与其原始镜像，并从现有容器创建新镜像。这些 API 调用的 CLI 对等项是“docker diff”和“docker commit”。

Docker 容器如何帮助构建高可用性解决方案？

在构建高可用性系统时，您通常需要完成一个相当长的待办事项清单。Docker 将使其中一些步骤更容易。例如，确保在相关机器上部署一致版本的软件。Docker 不会神奇地解决问题（在系统操作中使用魔法通常不受欢迎），但它会使许多事情变得更轻松、更快速、更可靠——就像使用软件包管理器通常比从源代码编译所有内容更方便一样。

您如何看待 Docker 在企业客户生产环境中的采用率增长？

总体情况如下：Docker 最初是一个开发工具，用于实现一致的、可重复的开发环境，类似于 Hashicorp 的 Vagrant。然后，它发展到 CI/CD，在那里它有助于将测试时间缩短一半（甚至更多）。从那里开始，它被用于暂存或预生产环境，风险较低。最终，一旦运营团队在运行 Docker 方面获得了足够的经验和信心，它就会用于服务生产流量。

本文是 LinuxCon、CloudOpen 和 ContainerCon 北美 2015 的 演讲者访谈系列 的一部分。LinuxCon 北美 是一个活动，来自各行各业的“开发人员、系统管理员、架构师和技术人才齐聚一堂，进行教育、协作和解决问题，以进一步推动 Linux 平台的发展。”