容器与虚拟机的区别

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作者：杨冬 欢迎转载，也请保留这段声明。谢谢！
出处：https://andyyoung01.github.io/ 或 http://andyyoung01.16mb.com/

初次接触到容器的人也许会将容器看成是类似于虚拟机的技术。容器不是虚拟机技术。它不模拟任何硬件也不包含操作系统。Docker容器默认情况下并不对任何硬件资源做出限制。如果说Docker虚拟化了什么，它虚拟化了服务运行的环境，而不是主机。

虽然容器不是虚拟机，但是从某点上来说，Docker可以像使用VM那样使用。在Docker中启动一个类似于虚拟机的镜像，运行一个包含多个进程的容器，这在Docker社区中一直被讨论，同时也被社区认为是一种不好的实践。因为容器不是虚拟机，它与VM有许多区别，忽略这些区别会引起疑惑和问题。
容器和虚拟机的主要区别如下：

  • Docker是面向应用的，VMs是面向操作系统的。
  • Docker容器与其它Docker容器共享操作系统。而VMs则相反，每个VMs都有其自己的操作系统，由系统管理程序管理。
  • Docker容器被设计为运行一个主要进程，而不是管理多个进程集合。

不过，运行一个类似于虚拟机的镜像可以向那些拒绝使用Docker的人说明Docker是有用的。随着使用，这些人就能够更好地理解容器范例以及微服务的架构。下面我们就来看看运行一个类似于虚拟机的镜像。
我们使用phusion/baseimage镜像来模拟虚拟机，它被设计为可以运行多个进程的镜像，步骤如下：

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[yangdong@centos7 ~]$ docker run -d --name host_like_container phusion/baseimage
db4c35add76c5c3ebd5860f3fa5bce6655020a4f786615464645d94ff68e4e4e
[yangdong@centos7 ~]$  docker exec -it host_like_container /bin/bash
root@db4c35add76c:/# ps -ef
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 05:34 ?        00:00:00 /usr/bin/python3 -u /sbin/my_init
root         7     1  0 05:34 ?        00:00:00 /usr/bin/runsvdir -P /etc/service
root         8     7  0 05:34 ?        00:00:00 runsv cron
root         9     7  0 05:34 ?        00:00:00 runsv sshd
root        10     7  0 05:34 ?        00:00:00 runsv syslog-forwarder
root        11     7  0 05:34 ?        00:00:00 runsv syslog-ng
root        12    11  0 05:34 ?        00:00:00 syslog-ng -F -p /var/run/syslog-ng.pid --no-caps
root        14    10  0 05:34 ?        00:00:00 tail -F -n 0 /var/log/syslog
root        15     8  0 05:34 ?        00:00:00 /usr/sbin/cron -f
root        19     0  0 05:35 ?        00:00:00 /bin/bash
root        31    19  0 05:35 ?        00:00:00 ps -ef

上面的命令先启动了一个镜像，然后通过docker exec命令得到容器内的bash。在容器内部，通过ps -ef命令列出了所有正在运行的进程。上面代码列表的第6行说明容器通过Python3启动了一个简单的init进程，该进程用于启动所有其它服务。第7行runsvdir运行所有在/etc/service目录下定义的services。后面四行表明四个服务（cron，sshd，syslog-forward，syslog-ng）通过runsv命令启动。
上面的容器的启动过程非常类似于一个 标准的Linux主机，先启动一个init进程，由它启动所有其它的服务。这种方式在Docker社区中很有争论。有人认为它违背了微服务的关于“每个容器一个服务”的原则，但支持它的人认为整个容器可以是它所在系统中一个单独的、独立的功能。
还是上面同样的镜像phusion/baseimage，如果以另外一种方式启动，如下：

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[yangdong@centos7 ~]$ docker run -it --name container phusion/baseimage /bin/bash
root@df0a9f0c8e0b:/# ps -ef
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 08:09 ?        00:00:00 /bin/bash
root        14     1  0 08:10 ?        00:00:00 ps -ef

同样的镜像，只是在启动时指定执行bash命令，而没有运行容器镜像默认的启动管理程序my_init，再查询容器中包含的进程时发现，只有一个bash命令在运行。
上面的示例也可以看出，Docker容器和VM的一个关键区别是容器被设计为运行一个进程，当那个进程完成后，容器也随之退出；Linux VM（或任何Linux OS）包含一个启动进程，它以进程ID号1（父进程ID号0）运行，这个启动进程可能是init或者systemd，它的主要职责是管理操作系统上运行的其它进程。
如果你开始体验Docker，也许你想启动多个进程，你可能会写一些shell脚本来管理这些子进程的启动，实际上此脚本就是模拟init进程的功能，不要这样做！进程管理的许多问题已经由别人写好的程序解决了，这样的程序包括Supervisor等。所以，如果没有特别的需求，你可以直接使用Supervisor程序来创建你自己的类似于虚拟机的Docker镜像，也可以以上面的phusion/baseimage镜像为基础，构建你自己的容器虚拟机。

Docker
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