容器化

容器化技术简介

相比传统虚拟化技术，容器技术是一种更加轻量级的操作系统隔离方案，可以将应用程序及其运行依赖环境打包到镜像中，通过容器引擎进行调度，并且提供进程隔离和资源限制的运行环境。

虚拟化技术

虚拟化技术通过 Hypervisor 实现虚拟机与底层硬件的解耦，是一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层，可允许多个操作系统和应用共享硬件。

Docker 是一个开源的应用容器引擎，可以打包应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到服务器上，Docker 容器基于镜像运行，可部署在物理机或虚拟机上，通过容器引擎与容器编排调度平台实现容器化应用的生命周期管理。

Docker 不同于 VM，只包含应用程序及依赖库，处于一个隔离的环境中，这使得 Docker 更加轻量高效，启动容器只需几秒钟之内完成。由于 Docker 轻量、资源占用少，可以更方便地部署标准化应用，一台主机上可以同时运行上千个 Docker 容器。

虚拟机是一个运行在宿主机之上的完整操作系统，虚拟机运行自身操作系统会占用较多的 CPU、内存、硬盘资源等。

虚拟化技术为用户提供了一个完整的虚拟机，包括操作系统在内，容器化技术为应用程序提供了隔离的运行空间，容器之间共享同一个上层操作系统内核。虚拟化技术有更佳的隔离性和安全性，但是更新和升级困难，容器化具有快速扩展、灵活性和易用性等优势，但其隔离性较差、安全性相对较低。

容器化的原理

容器技术的核心是如何实现容器内资源的限制，以及不同容器之间的隔离，这些是基于 Linux 的 Namespace 和 CGroups 技术。

Namespace

Namespace 的目的是通过抽象方法使得 Namespace 中的进程看起来拥有它们自己的隔离的全局系统资源实例。
Linux 内核实现了六种 Namespace：Mount namespaces、UTS namespaces、IPC namespaces、PID namespaces、Network namespaces、User namespaces，功能分别为：隔离文件系统、定义 hostname 和 domainame、特定的进程间通信资源、独立进程 ID 结构、独立网络设备、用户和组 ID 空间。

Docker 在创建一个容器的时候，会创建以上六种 Namespace 实例，然后将隔离的系统资源放入到相应的 Namespace 中，使得每个容器只能看到自己独立的系统资源。

Cgroups

Docker 利用 CGroups 进行资源隔离。CGroups（Control Groups）也是 Linux 内核中提供的一种机制，它的功能主要是限制、记录、隔离进程所使用的物理资源，比如 CPU、Mermory、IO、Network 等。

微服务如何适配容器化

微服务的设计思想是对系统功能进行解耦，拆分为单独的服务，可以独立运行，而容器进一步对这种解耦性进行了扩展，应用容器技术可以对服务进行快速水平扩展，从而到达弹性部署业务的能力。在各种云服务概念兴起之后，微服务结合 Docker 部署，更加方便微服务架构运维部署落地。