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本文援引于报告《2021年云原生行业研究报告(三)：容器技术》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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虚拟化技术提高了IT敏捷性、灵活性和可扩展性，是云计算中最关键、最核心的技术原动力

云计算的发展是虚拟化、分布式系统、分布式并发编程模式、面向对象的体系架构、软件即服务和信息安全等技术共同作用与发展的结果。云计算实现的关键突破在于资源使用方式的改变。

虚拟化技术实现了动态配置和扩展计算和存储的云计算资源，而逻辑上以单一整体的服务形式呈现给用户，成为了云计算中最关键、最核心的技术原动力。

容器技术将应用组件与依赖打包为一个标准、独立、轻量的环境，来部署分布式应用，比虚拟机以更小的粒度控制资源

虚拟机通过解除操作系统与物理主机之间的紧耦合，显著提升了操作系统的部署或工作负载的移动性。

但是当用户仅仅需要使用一小部分资源来运行一个简单的应用，却虚拟出一整台计算机来完成软件的发布却不仅仅浪费空闲的系统资源还需要等待启动虚拟机的运行时间。因此，容器以比虚拟机更小的资源分配粒度更好的满足这类轻量快速应用发布的需求。

容器是用Layer来建立的，多个容器共享基础层以减少资源的使用或浪费，容器对共享资源进行隔离、限制、审计等，确保了容器只使用其必需的资源，为应用程序提供了一个隔离的运行空间。

容器技术使软件具备显著的可移植能力，满足开发人员与运维人员高效应对不同的技术栈与部署环境的需求

容器技术的优势 1：可移植性

容器意味着环境隔离和可重复性。开发人员只需为应用创建一次运行环境，然后打包成容器便可在其他机器上运行。另外，容器环境与所在的Host环境是隔离的，就像虚拟机一样，但更快更简单。

只需要配置好标准的runtime环境，服务器就可以运行任何容器。这使得运维人员的工作变得更高效、一致和可重复。容器消除了开发、测试、生产环境的不一致性。

容器技术的优势 2：敏捷

轻量级的打包方式使其具有更好的性能和更小的规模，创建容器实例比创建虚拟机示例快得多，启动和停止容器达到毫秒极响应。同时相比虚拟机，容器能更方便地与主机共享数据。

容器适配提升企业IT架构敏捷性，快速迭代产品，以更低的成本进行业务开发试错，帮助企业把握业务快速增长的机遇。

容器技术的优势 3：弹性

由于容器单元间相互独立，由统一的编排工具管理，且编排工具具备发现容器节点的功能，所以容器的弹性扩容可以在短时间内自动完成；同时，由于每个容器均为独立的个体，容器调用的资源和容器的使用由编排工具管理，所以减少某一容器节点不影响整个容器系统的使用。

借助容器技术，企业可以通过部署容器，充分发挥云计算的弹性优势，降低运维成本的同时实现快速扩容的需求。

凭借镜像打包技术的轻量化和只读特性，容器实现快速更新迭代、提高资源利用率、快速复制弹性扩容

镜像是容器运行时的只读模板，每一个镜像由一系列的层 (layers) 组成。用文件系统FS来将这些层联合到单独的镜像中，允许独立文件系统中的文件和文件夹(称之为分支)被透明覆盖，形成一个单独连贯的文件系统。

当改变一个镜像，比如升级到某个程序到新的版本，一个新的层会被创建。因此，不用替换整个原先的镜像或者重新建立，只是一个新的层被添加或升级了。现在你不用重新发布整个镜像，只需要升级，层使得分发镜像变得简单和快速。

容器和文件夹很类似，一个容器包含了所有的某个应用运行所需要的环境。每一个容器都是从镜像创建的，不同的是容器带有额外的可写层。容器可以运行、开始、停止、移动和删除等操作。

将应用整合到容器中并且运行起来的这个过程，称为“容器化”（Containerizing），有时也叫作“Docker化”（Dockerizing）。容器是为应用而生的，具体来说，容器能够简化应用的构建、部署和运行过程。

在企业级应用中，大量的容器共同参与导致的运行复杂性与故障催生了容器编排管理工具的需求，Kubernetes应运而生

编排工具让开发运维人员或自动化工具，能够从镜像仓库中获取镜像，将这些镜像部署到容器中，并管理正在运行的容器。

编排工具提供的抽象性让开发运维人员可以便捷地设定某个镜像运行所需的容器数量、以及每个容器需要分配的资源，如内存、处理能力和磁盘。

编排工具还负责监控跨主机的容器资源消耗、作业执行和机器健康状况。

Kubernetes简称K8S 是 Google于2014年开源容器编排调度管理平台。相比与Swarm、Mesos，K8S引入Pod、Replica、Label、Service等机制简化了容器调度与管理，提供可靠性，增加了功能特性。与Docker情况类似，K8s目前成为最流行的容器编排平台，已成为容器编排的事实标准。

容器凭借业务价值和技术价值满足了来自不同行业的企业的多层面需求，容器市场迎来创新与增长的快速发展

容器行业的下游应用集中在互联网、金融、政府、制造业、运营商、交通和物流行业。企业提升企业数字化IT架构，借助容器、容器编排以及微服务、等云原生技术加速企业的应用研发、敏捷交付得以更好地服务市场及客户，面对当前企业的多层面需求。

深度见解：

容器技术是虚拟化技术不断发展的必然产物，但正如微服务作为应用架构的前沿技术也不会止步。随着时间的推进，业务需求与技术栈对相关技术需求相互如影随形蛇形发展。

自2008年谷歌开创的cgroups容器部署并入Linux内核后，容器技术的发展逐年加速。Docker社区在2013年浮现，届时有30多家容器供应商，紧接着2014年Kubernetes容器编排项目宣布开启，仅用一年就对外发布，容器生态全面升级。时至今日，容器已经通过了十余年的发展，实现了快速迭代、高资源利用率、无限弹性扩容等特性，为云计算时代的全面开启提供了极为重要的底层技术支持。

Spring微服务框架+Docker容器+K8s集群管理被誉为在春天的货船上的盛世，云原生的大环境下，容器技术将不断迭代的同时成为广泛行业与企业IT架构建设的底层，全面赋能企业的敏捷与业务创新。