2、容器与 Docker 技术全解析

容器与 Docker 技术全解析

1. 容器概述

传统软件应用开发多采用单体架构，所有服务或组件相互关联，难以单独替换部分组件。随着时间推移，这种架构逐渐发展为 N 层架构，这是容器和微服务架构的进步。

单体架构存在可靠性、可扩展性和高可用性不足的问题。由于其特性，单体应用难以扩展，可靠性也存疑，升级操作往往需要停机。而 N 层架构如常见的 3 层 Web 应用（包含 Web 层、应用层和数据库后端）更为标准，现在正朝着微服务方向发展。微服务架构成本更低、可扩展性更好且更安全，容器化应用能让开发者从自动化和 DevOps 中受益。

容器是新一代虚拟机，它在单个操作系统内提供一组隔离的规则和资源，能实现与虚拟机类似的功能，但占用的 CPU、内存和存储资源更少。常见的容器提供商有 LXC、Rockt 和 Docker。

容器具有以下显著优势：
- 高效的硬件资源利用 ：无论是在裸金属服务器上原生运行容器，还是使用虚拟化技术，容器都能更高效地利用 CPU、内存和存储资源。在裸金属服务器上，容器可运行数十甚至数百个相同或不同的容器，相比在专用服务器上运行单个应用，资源利用率更高。若使用虚拟化技术，如 KVM、VMware 等，会产生大量开销，因为每个虚拟机都需要安装操作系统并占用 CPU 和内存。而优化良好的容器平台可容纳的容器数量是标准虚拟机的四倍。
- 应用和服务隔离 ：假设在同一服务器上托管十个不同的应用，每个应用都有依赖项。更新应用及其依赖项时，可能会影响其他应用。虽然环境管理器和 LD_LIBRARY_PATH 能在一定程度上解决问题，但无法满足对同一包不同版本的