容器与虚拟机有啥区别？常见的容器技术有哪些？

​传统的虚拟机技术通过在物理硬件上运行虚拟化层（Hypervisor），将物理资源（如处理器、内存、存储等）虚拟化为多个独立的虚拟机。每个虚拟机都有自己的操作系统和应用程序，它们在各自的虚拟环境中运行，并与物理硬件和其他虚拟机隔离开来。

然而，传统虚拟机的运行需要占用较高的资源，包括磁盘空间、内存和处理器性能。每个虚拟机都需要完整的操作系统和应用程序副本，这在资源利用和启动时间上存在一定的开销。

容器技术则是在虚拟化领域的进一步演进，它采用了更轻量级的虚拟化方式。容器技术利用操作系统的容器化功能（如Linux容器），通过隔离进程的命名空间、文件系统和资源控制组（cgroups）等功能，实现了应用程序的隔离和运行环境的虚拟化。

Docker作为创建容器的主流工具，近年来迅速发展，它的优势在于可以让开发者将企业需要的各种应用及应用依赖文件封装在Docker镜像文件中，然后在任何物理设备（Linux设备或Window设备等）上安装运行实现虚拟化，让应用程序彻底脱离底层设备，可以在物理机之间灵活迁移部署，使运维工程师摆脱了繁琐的环境部署，极大的提高了工作效率，同时减少了部署过程中的潜在风险。

Docker容器具有以下四大特点：

轻量化：Docker容器是基于操作系统层面的虚拟化技术，相对于传统的虚拟机来说，容器更加轻量级。每个容器共享主机的操作系统内核，只包含应用程序及其运行所需的依赖项，因此容器的启动和停止速度非常快。

隔离性：每个Docker容器都是相互隔离的，具有自己的文件系统、进程空间和网络接口。这意味着容器之间相互独立，互不影响，可以在同一主机上同时运行多个容器，每个容器都像一个独立的虚拟环境。

可移植性：Docker容器可以在不同的操作系统和云平台上运行，具有很强的可移植性。容器内部的应用程序及其依赖项被打包成一个独立的、可移植的单元，可以轻松地在开发、测试和生产环境之间进行部署和迁移。

可扩展性：Docker容器可以很容易地进行水平扩展。通过使用容器编排工具（如Docker Compose、Kubernetes等），可以根据需求自动或手动地启动、停止和管理多个容器实例，以满足不同的负载需求。

Docker容器 VS 虚拟机（VM）

Docker容器和传统VM技术，在技术实现上有所不同。下图显示的是VM与Docker容器的逻辑组成：

虚拟机（VM）： 使用Hypervisor提供虚拟机的运行平台，管理每个VM中操作系统的运行。每个VM都要有自己的操作系统、应用程序和必要的依赖文件等。

Docker容器： 使用Docker引擎进行调度和隔离，提高了资源利用率，在相同硬件能力下可以运行更多的容器实例；每个容器拥有自己的隔离化用户空间。

虚拟机与Docker容器对比

相较于VM，Docker容器作为一种轻量级的虚拟化方式，在应用方面具有以下显著优势：

• Docker容器可以在秒级时间内快速启动和停止，相较传统虚拟机显著提升。
• Docker容器对系统资源要求低，数千个Docker容器可同时运行在同一个主机上。
• Docker容器通过类似Git的操作来方便用户获取和更新应用镜像。
• Docker容器通过Dockerfile配置文件实现自动化创建和灵活部署，提高工作效率。
• Docker容器除了运行其中的应用之外，基本不消耗额外的系统资源，保证应用性能的同时，尽量减小系统开销。

下图可直观了解Docker容器与传统VM方式的区别：

Docker的五大组成要素

镜像构建：

Docker容器的基础是Docker镜像，镜像是一个只读的模板，包含了运行应用程序所需的文件系统和依赖项。镜像可以通过编写Dockerfile文件并运行构建命令来创建，Dockerfile中定义了构建镜像的步骤，例如安装软件包、配置环境等。

容器创建：

通过使用Docker命令行工具或Docker API，可以基于特定的镜像创建容器。在创建容器时，可以指定容器的名称、网络设置、端口映射等参数。每个容器都有一个唯一的ID和一个隔离的运行环境。

文件系统隔离：

Docker容器使用了Linux内核的命名空间和控制组（cgroups）等技术，实现了容器之间的文件系统隔离。每个容器都有自己的文件系统视图，但是它们共享主机操作系统的内核。

运行应用程序：

容器内的应用程序和进程可以在独立的运行环境中执行。Docker容器可以运行任何可在操作系统中执行的应用程序，如Web服务器、数据库等。容器内的应用程序可以通过与主机或其他容器之间的网络通信来提供服务。

容器管理：

Docker提供了一组命令行工具和API，用于管理和监控容器。这些工具可以启动、停止、重启、删除容器等操作。同时，Docker还支持容器编排工具，如Docker Compose和Kubernetes，可以用于自动化管理和扩展多个容器。

以下是一些常见的容器化技术：

Docker：Docker是目前最流行的容器化平台之一。它提供了一种标准的容器格式和运行时环境，使开发者可以将应用程序及其依赖项打包成一个独立、可移植的容器。Docker提供了强大的工具和功能，用于构建、部署和管理容器化应用程序。

FinClip小程序容器：FinClip是一个专注于移动端的小程序容器平台。它提供了一套小程序容器化的解决方案，使开发者可以在移动应用中嵌入和运行小程序。FinClip提供了一系列的API和工具，使得开发者可以将小程序以容器化的方式集成到移动应用中，并与移动应用的功能进行交互。

Kubernetes（K8s）：Kubernetes是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。Kubernetes提供了容器编排、服务发现、负载均衡、自动伸缩等功能，使开发者能够以一种可靠、弹性的方式运行容器化应用程序。

Apache Mesos：Apache Mesos是一个分布式系统内核，提供了资源管理和任务调度的功能。它支持容器化应用程序的部署和管理，可以与多种容器运行时集成。

Cloud Foundry：Cloud Foundry是一个开源的容器化平台，用于构建、部署和管理应用程序。它提供了一种基于容器的开发和运行环境，支持多种编程语言和应用程序框架。

LXC（Linux Containers）：LXC是一种基于Linux内核的轻量级虚拟化技术，用于实现容器化。它提供了一种将进程隔离到独立的命名空间中的方式，实现应用程序的隔离和资源管理。

这些技术都有各自的特点和应用场景，但它们的共同目标是提供一种便捷、可移植和可扩展的容器化环境，以简化应用程序的部署和管理，并提供更高的资源利用率和可靠性。

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