浅谈容器技术 - 为什么需要容器技术，它解决了什么问题？

我们在谈的容器到底是什么

• Docker 官网
  我们先来看一下一张来自docker官方网站的载图：
  点击Docker Guide可进入官方指南。
  
• Containerd 官网
  下面是一张来自于ContainerD官网的载图：
  Containerd官网
  
  这两张图，或者说这两个网站，有一个共同的特点：他们都有提到一个英文单词：container，翻译过来也就是“容器”。

我们今天要探讨的就是“容器”这个东西。

what is a container?

我们先来看一下来自于剑桥英-英词典的解释：
container
noun [ C ]
UK /kənˈteɪ.nər/ US /kənˈteɪ.nɚ/

• a hollow object, such as a box or a bottle, that can be used for holding something, especially to carry or store it

• 一个空心的东西，比如一个箱子或瓶子，它可以用来装载东西，尤其是用来携带或存放它。

• a very large metal box used for transporting goods

• 一个用于运输货物的非常大的金属盒子

翻译为中文，就是“容器”或“集装箱”了。

从词典的解释我们知道了以下两个核心的点：

• 装载东西（holding something)
• 运输东西（carry or transport）

我们用两个现实生活中的例子，来讲一下容器的几个好处：

• 方便
  救火车去救火的时候，需要装一大水箱的水，并且将车开到失火现场，也就是将水运输到失火现场，然后开展救援行动。没有一个大水箱，我们就无法将水方便的运输到失火现场。所以使用大水箱，是为了方便。
• 打包
  试想一下，我们去大型超市买新鲜的水果，比如像葡萄，奇异果，水蜜桃，我们会发现通常他们都是被箱子装好，堆叠起来，我们几乎不会看到几十个散装水蜜桃堆在一起的情况。

这些水果比较脆弱，所以会将他们用包装盒包装好，一是起到了保护的作用，二是容易搬运和整理。

为什么需要容器技术

作为一个软件工程师，或者说从事软件相关工作的小伙伴，我们每天都会和我们自己开发、设计的应用软件打交道。

1. 编写代码
2. 编译构建
3. 部署到开发、测试环境
4. 进行联调或测试
5. 部署到生产环境

这只是列出了几个核心的步骤，但这里涉及几个关键点：

• 我们编译好的应用需要部署
• 需要部署到不同的环境

应用就好比是需要运输的货物，而不同的环境就好比是不同的目的地。
而在这个运输（部署）过程中，我们需要保证环境的一致性，才能确保我们的应用程序在不同的环境中的行为是一致的。

为什么开发环境没问题，上了生产就有问题了?

开发的小伙伴们可能经常遇到这样的场景，我开发好好的呀，为什么生产就出问题？
究其原因，就是开发环境和生产环境不一致造成的。
不一致体现在很多的方面：

• 数据不一致
• 配置不一致
• 流量、负载不一致
• 运行时环境不一致

数据不一致，特殊的场景，可能需要从生产环境导出相关数据（必要情况下需要数据脱敏），在UAT环境进行难。
配置不一致，可能是某个开关，参数，接口地址。
流量、负载不一致，一般需要通过压力测试来验证。
运行时环境不一致，比如开发、测试使用的是JDK21，而生产环境可能是JDK 8。

像上面提到的配置不一致，运行时环境不一致，都可以通过容器技术来解决。

容器技术怎么解决不一致问题？

一个应用，从开发到部署，一般大致经过以下几个环节
编码->构建->准备服务器->安装操作系统->安装JRE环境->安装依赖组件->部署应用->修改配置->开能防火墙->启动->功能验证。

当我们申请到服务器后，是不是得安装操作系统？安装什么样的操作系统？操作系统上是不是得配置基本的系统监控，是不是得做好权限控制？是不是还有内核参数的调整？安装好操作系统后，是不是得安装运行时环境，比如说Java运行时环境，Python运行时环境。后面还有配置修改，连通性测试等等。这一切都需要人为操作，而但凡有人为操作的地方，就必然会出现纰漏，就会导致问题。

而容器技术，可以将操作系统、运行时环境、配置、内核参数统一起来，打包为一个镜像，就能保证应用，环境的一致性了。

我们可以简单的理解为：操作系统安装，运行时环境的准备、配置、内核参数的调整，这些人为的操作，在不同的环境我们只需要做一次，然后将这些操作打包成一个整体，而不同的环境，拿到的都是同一个整体的副本，自然就保证了一致性。

我们可以把容器（镜像）比作为XBox 360的游戏CD，而不同环境比作是不同家庭的XBox360主机，每一们玩家手中的游戏CD都是一样的，这个CD就是方便分发游戏的载体。

简单来讲，针对不同的环境，只需要进行一次操作，并打包为一个整体，传播副本，就能保证环境的一致性。

容器技术的好处

文章写到这里，我们已经对容器技术有了一个非常初步的认识，他解决了我们应用开发部署的一个痛点：环境一致性问题。

容器技术现在之所以这么受欢迎，还有其它的几个原因：

• 轻量级：相比虚拟机，容器更轻量级，因为它们共享主机操作系统的内核，而不是每个容器都有自己的操作系统。
• 快速部署：容器可以快速启动和停止，使开发人员能够更快速地部署和测试应用程序。
• 环境一致性：容器提供了一个一致的运行环境，确保在开发、测试和生产环境之间的应用程序行为一致。
• 资源利用率高：由于容器共享主机内核和其他系统资源，因此它们可以更有效地利用硬件资源，使得在一台物理主机上运行更多的容器成为可能。
• 隔离性：容器提供了一定程度的进程隔离，使得在同一台主机上运行的容器之间相互隔离，从而降低了安全风险。

搞清楚为什么之后，我们后面将带大家一起来探究容器技术背后的原理。希望感兴趣的小伙伴一起交流和沟通。

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