什么是虚拟化技术?
Docker
是一款基于容器虚拟化技术构建的软件,那到底什么虚拟化技术呢?在学习 Docker
之前,先简单了解下虚拟化技术。
虚拟化是云原生的实现基础,它能够帮助我们更加有效地利用物理计算机硬件。
虚拟化技术是一种将物理资源抽象为虚拟资源,并将虚拟的计算机资源提供给应用程序使用的技术。其中物理资源包括处理器、硬盘、网卡等硬件资源。
虚拟化技术可以将物理资源划分为多个相互独立的虚拟环境,每个虚拟环境都可以运行不同的操作系统和应用程序,从而提高硬件资源的利用率和灵活性,降低硬件成本和管理复杂度。
虚拟化的概念其实不难理解。假设我们有一台 32G 内存的物理机,如果只运行一个占用 4G 内存应用程序,这会浪费大量的资源。通过虚拟化技术,我们可以在一台物理机上运行多个应用程序,为不同的应用程序提供虚拟内存服务。运行在同一台物理机的应用程序是相互独立的,互不影响,这充分提高了计算机硬件资源的利用率。
虚拟化技术前后的区别如下图所示:
虚拟化技术实现
虚拟化技术有下面几种常见的实现方案:
- 完全虚拟化:完全虚拟化是指在虚拟机上运行操作系统和应用程序,虚拟机中的操作系统和应用程序不知道自己运行在虚拟环境中,而是认为自己运行在物理机上。完全虚拟化需要在虚拟机中添加虚拟化层,用于模拟物理硬件和操作系统。
- 容器虚拟化:
容器虚拟化是指在操作系统层面上实现虚拟化,每个容器可以运行不同的应用程序,但是共享同一个操作系统内核和系统资源。容器虚拟化通常比完全虚拟化和半虚拟化更加轻量级和快速,但是容器之间的隔离性相对较弱。
完全虚拟化技术的典型实现的是虚拟机,容器虚拟化技术的典型实现是 Docker
。
虚拟机和Docker有何不同?
虚拟机和 Docker
都是虚拟化技术的实现,但是它们的实现原理和应用场景有所不同。
虚拟机是一种完全虚拟化技术,它可以在物理服务器上创建多个虚拟机,每个虚拟机都具有自己的操作系统、应用程序和系统资源(例如CPU、内存、磁盘、网络等),虚拟机之间是相互隔离的。虚拟机需要在每个虚拟机中模拟物理硬件,因此虚拟机的启动和停止比较慢,占用的系统资源也比较多。虚拟机适用于需要完全隔离的应用场景,例如安全性要求较高的应用程序、不同操作系统之间的互操作等。
Docker
是一种容器虚拟化技术,它可以将应用程序打包成容器镜像,运行在 Docker引擎
中,每个容器都具有自己的应用程序和系统依赖,并共享宿主机的操作系统内核和系统资源。容器启动和停止比较快,占用的系统资源比虚拟机少,因此 Docker
适用于快速部署和迁移应用程序的场景,例如微服务架构、云原生应用程序、开发环境的搭建和管理等。
虚拟机和 Docker容器
的原理图如下图所示:
虚拟机和 Docker容器
的优缺点如下:
虚拟化技术的优势
虚拟化技术在行业技术变革中留下了浓墨重彩的一笔,其主要特点和优势如下:
-
硬件资源利用率高:虚拟化技术可以将物理资源划分为多个虚拟环境,提高硬件资源的利用率和灵活性,降低硬件成本和管理复杂度。
-
系统维护和管理方便:虚拟化技术可以将多个虚拟环境隔离开来,每个虚拟环境可以独立运行和管理,方便系统维护和管理。
-
应用程序部署和迁移方便:虚拟化技术可以将应用程序打包成虚拟机镜像或容器镜像,实现应用程序的快速部署和迁移。
总结
- 虚拟化技术是一种将物理资源抽象为虚拟资源,并将虚拟的计算机资源提供给应用程序使用的技术。其将物理资源划分为多个相互独立的虚拟环境,每个虚拟环境都可以运行不同的操作系统和应用程序,从而提高硬件资源的利用率和灵活性,降低硬件成本和管理复杂度。
- 虚拟化技术实现方案通常有完全虚拟化和容器虚拟化,完全虚拟化的典型实现是虚拟机,容器虚拟化的典型实现是
Docker
。 - 虚拟机和
Docker
都是虚拟化技术,但是它们的实现原理、资源占用和应用场景有所不同。虚拟机适用于需要完全隔离的应用场景,而Docker
适用于快速部署和迁移应用程序的场景。 - 通过虚拟化技术可以提高硬件资源的利用率、便于系统的维护和管理并且应用程序可以快速的部署和迁移。
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