这是StackOverflow上的一个问题及其回答的翻译(原文:Docker.io跟一般的虚拟机有什么区别?)。原文主要回答了三个问题:

1. Docker.io的基本原理是什么?
2. 为什么在docker中部署软件很方便?
3. docker是如何保存系统镜像的?

前两个问题是主问题,最后一个问题是有人在评论中提出的,原作者也做了回答。

问题:

我正在学习Docker.io的文档(http://docs.docker.io/en/latest/terms/container/),试图找到Docker.io跟完整的虚拟机之间到底有什么差别。Docker.io是如何在实现一个完整的文件系统,隔离网络环境等特性的同时又能保持轻量化的?

回答:

当前,Docker内部使用的是Linux容器技术(LXC),这是运行在与它的宿主机器同样的操作系统上。这准许它可以和宿主机器共享许多系统资源。它也会使用AuFS作为文件系统,也为你管理网络。

AuFS是一个分层文件系统,可以有一个只读分区,一个可写分区,然后将两者合并。所以,可以让所有的容器共享同一个只读分区,并各个容器设置各自的写分区。

比如有一个1GB大小的容器镜像。如果使用一般的虚拟机,需要N台机器的话,就需要N GB的存储空间。有了LXC和AuFS,可以让运行相同操作系统的多个容器共享这1GB,这样即使需要1000个容器,所需的空间也比1GB多不了多少。

完全的虚拟化系统会完全占有分配给它的资源,很少共享。隔离性很好,但很重(需要更多的资源)。

LXC的隔离性弱一下,但非常轻量化,需要的资源很少。类似在一个主机上运行1000个容器这种任务,对LXC来说就是秒杀。如果用Xen来实现这么多虚拟机,除非主机异常强悍,否则是不可能的。

一般的虚拟系统需要数分钟来启动,LXC容器的启动时间只有几秒钟,有时甚至不到一秒。

两种虚拟系统都有各自的优缺点。如果需要彻底的隔离,确保资源分配,那就应该用完整的虚拟机。如果只是要隔离各个进程,同时需要在一般的主机上运行大量的此类进程,LXC就是最佳选择。

关于LXC的具体解释可以看看这篇博客文章:http://blog.dotcloud.com/under-the-hood-linux-kernels-on-dotcloud-part

问题

为什么在docker镜像中部署软件要比直接在持久化的生产环境中部署软件便捷?

回答

在持久化的生产环境中部署软件是说起来容器做起来难。就算是用上了诸如chefpuppet一类的工具,主机和生产环境之间还是会有诸如OS更新之类的差异。

docker所做的事情就是赋予你一种能力,使你可以将OS快照存入一个通用的镜像,并使得在往其它的docker主机上部署时变得容易。对于本地,开发、质量管理、产品等等,都是用的同一个镜像。当然你也可以用其它的工具来做到这一点,但是可能没有这么容易或者这么快。

这对于单元测试是非常棒的。让我们来看看你有1000个测试,而且都需要连接数据库。为了不破坏任何事情,你需要一个接着一个的运行,以便这些测试不会相互影响(每个测试都在事务中,然后回滚回去)。使用Docker,那么你可以创建一个数据库的镜像(image),既然你知道这些测试会运行在相同的的数据库快照下,那么就可以并行地运行所有测试。既然这些测试都是并行运行在linux容器中,那么他们可以同时运行在同样的环境中。这样你的测试会完成的非常快。试着用完整的虚拟机来做这件事。

问题

很有意思!我依然觉得我对“snapshot the OS”这个概念感到困惑。怎么可能实现这个功能却不需要做一个OS的镜像?

回答

好吧,我试着解释一下。首先你有一个基础镜像image,做一些修改,用docker提交这些修改,docker会创建一个镜像image。但这个镜像中保存的只是你修改后的镜像跟基础镜像之间的差异。在运行你的镜像时,依然需要基础镜像,docker会通过分层文件系统,就是AuFS,将你的映像置于基础映像之上。AuFS会将各层系统合并,你就能得到你自己的镜像,直接运行即可。你可以增加许多的 镜像(image),这些 镜像(image)只会记录改变的地方。

 

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