从容器到 Docker 再到 Kubernetes 的进阶之路介绍

更多银河麒麟操作系统产品及技术讨论,欢迎加入银河麒麟操作系统官方论坛:

https://forum.kylinos.cn/home


了解更多银河麒麟操作系统全新产品,请点击访问:

麒麟软件产品专区:https://www.kylinos.cn/productPc/

开发者专区:https://developer.kylinos.cn/

文档中心:https://document.kylinos.cn/document/center

交流论坛:https://forum.kylinos.cn/home


一、容器的基本概念

容器是一种操作系统级别的虚拟化技术,它通过镜像将应用及其依赖打包,形成一个轻量级、可移植、自包含的单元。这个单元可以在任何支持容器的环境中一致地运行。它解决了 "环境一致性" 这一长期困扰软件交付的难题,并成为现代云计算和微服务架构的基石。

通常将容器比喻成集装箱,它将货物(应用程序)标准化打包,里面可以装任何东西(Java 应用、Python 脚本、数据库)。无论运输工具是轮船、火车还是卡车(无论是物理服务器、虚拟机还是云主机),只要支持集装箱标准,里面的货物就能无缝运行。容器也是如此,它保证了应用程序在任何地方(开发者的笔记本电脑、测试环境、生产服务器)都能以一致的方式运行。

二、容器、Docker、Kubernetes 三者之间的关系

容器:好比集装箱,它规定了货物的标准尺寸和封装方式。

Docker:好比集装箱的制造和吊运系统(包括起重机、卡车、制造工厂),它负责制作、搬运和启动单个集装箱。

Kubernetes:好比全球化的港口管理与航运调度系统,它负责在庞大的船队中,自动调度成千上万个集装箱去往正确的目的地,并确保航行稳定。

三、容器、Docker、Kubernetes 各自的作用

1. 容器:隔离与封装的标准单位

核心作用:提供轻量级、可移植、自包含的软件运行环境。

详细解释:容器是一种操作系统级别的虚拟化技术。它允许在一个主机上运行多个隔离的 "用户空间" 实例(即容器)。这些容器共享主机的操作系统内核,但拥有自己独立的文件系统、网络配置和进程空间。

轻量级:因为直接共享主机内核,无需像虚拟机一样携带完整的操作系统,所以启动更快、资源开销极小。

可移植性:容器将应用代码、运行时环境、系统工具、系统库全部打包在一起。这确保了应用在任何支持容器的环境中(无论是开发者的笔记本电脑、测试服务器还是生产环境的云主机)都能以一致的方式运行。

自包含:依赖项被封装在内部,避免了 "在我机器上是好的" 这类环境问题。

简单来说,容器解决了 "环境一致性" 的根本问题。

2. Docke:容器生态的奠基者与推动者

核心作用:一套用于构建、运行和管理容器的完整平台和工具集。

详细解释:虽然容器技术(如 LXC)早已存在,但 Docker 通过提供一套简单易用的工具和标准,极大地普及了容器技术。可以将 Docker 视为容器的 "运行时" 和 "打包工具"。

Docker Engine:核心程序,用于运行容器。

Docker Image:容器的模板。一个只读的、分层的文件系统,包含了运行应用所需的一切。通过 Dockerfile 可以像写菜谱一样定义如何构建镜像。

Docker Hub:一个庞大的公共镜像仓库,方便用户分享和获取现成的镜像(如 Nginx, MySQL, Redis 等)。

Docker 的作用是让容器的使用变得极其简单,降低了技术门槛,从而引爆了容器革命。

3. Kubernetes:容器编排与管理的王者

核心作用:一个用于自动部署、扩展和管理容器化应用的开源平台。

详细解释:当应用从单体架构拆分为数十甚至上百个微服务,并全部容器化后,如何管理这些数量庞大的容器就成为了新的挑战。Kubernetes 应运而生,它负责容器集群的自动化管理。

服务发现与负载均衡:自动将流量分发到健康的容器实例。

自我修复:当容器失败时,会自动重启或替换它;如果节点宕机,会在其他节点上重新调度该节点上的容器。

自动扩缩容:根据 CPU 使用率或自定义指标,自动增加或减少容器实例的数量。

滚动更新与回滚:可以逐步更新应用版本,如果出现问题,立即回滚到上一版本。

密钥与配置管理:安全地存储和管理敏感信息与配置文件。

Kubernetes 的作用是解决大规模容器部署后的 "运维复杂性" 问题,实现应用的自动化、高可用和弹性伸缩。

四、容器、Docker、Kubernetes 三者之间的相同之处

基于容器技术:三者的共同技术基石是容器。Docker 是创建和运行容器的工具,Kubernetes 是管理这些容器的平台。没有容器,后两者就无从谈起。

为云原生和微服务而生:它们都是云原生计算基金会(CNCF)的核心项目,是构建现代化、弹性、可扩展的微服务架构的理想选择。

追求环境一致性与标准化:从开发到生产,它们共同致力于消除环境差异,实现应用的标准化交付和部署。

提升效率与自动化:最终目标都是提升软件交付和运维的效率。容器提升了开发效率,Docker 简化了打包流程,Kubernetes 实现了运维自动化。

五、容器、Docker、Kubernetes 三者之间的不同之处

三者之间本质上来看,容器是一种技术,是一种标准,Docker 是一套容器化平台,也是一种管理工具,而 Kubernetes 是一个容器编排系统,就类比于集装箱和集装箱制造厂、吊车、卡车和港口调度系统。

从层级上来看,容器是基础单位,保证不同容器间进程隔离、资源隔离;Docker 是单机工具链,用于构建、运行、分享单个容器;而 Kubernetes 作为集群调度器角色,主要用于部署、扩展、管理多个容器。

从依赖关系上来看,容器不依赖 Docker 和 Kubernetes,而 Docker 依赖容器技术,Kubernetes 又依赖 Docker(或 containerd)。

容器 vs Docker:容器是概念,Docker 是实现此概念最流行的产品。就像 "文档编辑" 是概念,WPS-Office 是实现它的软件。

Docker vs Kubernetes:Docker 主要解决 "如何跑一个容器",而 Kubernetes 解决 "如何跑好成千上万个容器并让它们协同工作"。Docker Swarm 是 Docker 自家的编排工具,但其影响力和生态已远不及 Kubernetes。

附录

容器、Docker 和 Kubernetes 共同构成了现代应用从代码到服务的完整生命周期管理体系。

开发者使用 Docker 将应用及其依赖打包成一个标准的容器镜像。

这个镜像被分发到任何环境(测试、生产)。

在生产环境中,Kubernetes 接手工作,它从仓库拉取镜像,创建并管理多个容器副本,确保应用始终以期望的状态(如 7x24 小时可用、承受高并发流量)稳定运行。

因此,它们是云原生时代环环相扣、层层递进的三块核心技术基石,理解了它们的关系,就掌握了现代软件部署和运维的命脉。

相关推荐
Ashmcracker11 小时前
导入Azure AKS集群到Rancher
microsoft·kubernetes·rancher·azure
码农小卡拉12 小时前
Docker Compose部署EMQX集群详细教程(Ubuntu环境优化版)
mqtt·ubuntu·docker·容器·emqx
WilliamHu.13 小时前
Windows 环境下使用 Docker 成功部署 Dify(完整实战记录)
运维·docker·容器
叫致寒吧13 小时前
Kubernetes 安全机制
安全·容器·kubernetes
Cyber4K14 小时前
【Kubernetes专项】零故障升级之Pod健康探测
云原生·容器·kubernetes
能不能别报错14 小时前
企业级生产级K8s平台
云原生·容器·kubernetes
幼稚园的山代王14 小时前
从 0 到 1,读懂 Kubernetes 核心概念
云原生·容器·kubernetes
秋天枫叶3516 小时前
【k8s集群Docker + cri-dockerd】服务器重启或关机后 apiserver/controller/scheduler 无法自动恢复
linux·运维·服务器·容器·kubernetes·bug
不做码农好多年,该何去何从。16 小时前
docker(一)----使用docker安装运行tomcat
docker·容器·tomcat
德育处主任Pro16 小时前
『NAS』在群晖部署OCR文字识别工具-TrWebOCR
docker·ocr·群晖·nas