5 分钟带你快速了解 Docker 和 Kubernetes


随着 Kubernetes 作为容器编排解决方案变得越来越流行,有些人开始拿 Docker 和 Kubernetes 进行对比,不禁问道:Docker 不香吗?

其实 Docker 和 Kubernetes 并非直接的竞争对手,它俩相互依存。 Docker 是一个容器化平台,而 Kubernetes 是 Docker 等容器平台的协调器。

容器化时代来了

虚拟化技术已经走过了三个时代,没有容器化技术的演进就不会有 Docker 技术的诞生。
1.png

虚拟化技术演进

物理机时代:多个应用程序可能会跑在一台机器上。
2.png

物理机时代

虚拟机时代:一台物理机器安装多个虚拟机(VM),一个虚拟机跑多个程序。
3.png

虚拟机时代

容器化时代:一台物理机安装多个容器实例(container),一个容器跑多个程序。
4.png

容器化时代

容器化解决了软件开发过程中一个令人非常头疼的问题,用一段对话描述:
  • 测试人员:你这个功能有问题。
  • 开发人员:我本地是好的啊。


开发人员编写代码,在自己本地环境测试完成后,将代码部署到测试或生产环境中,经常会遇到各种各样的问题。明明本地完美运行的代码为什么部署后出现很多 bug,原因有很多:不同的操作系统、不同的依赖库等,总结一句话就是因为本地环境和远程环境不一致。

容器化技术正好解决了这一关键问题,它将软件程序和运行的基础环境分开。开发人员编码完成后将程序打包到一个容器镜像中,镜像中详细列出了所依赖的环境,在不同的容器中运行标准化的镜像,从根本上解决了环境不一致的问题。

容器化技术的尖刀武器

5.png

容器化技术的特点
  • 可移植性:不依赖具体的操作系统或云平台,比如在阿里云或腾讯云直接随意迁移。
  • 占地小:容器只需要其应用程序以及它需要运行的所有容器和库的依赖清单,不需要将所有的依赖库都打包在一起。
  • 共享 bin 和 lib:不同的容器可以共享 bin 和 lib,进一步节省了空间。


Docker 横空出世

2010年一位年轻小伙子在美国旧金山成立了一家名叫『dotCloud』的公司, 开发了叫 Docker 的核心技术,从此开启了容器技术的时代。
6.jpg

Docker 公司原 Logo

后面 dotCloud 公司将自己的容器技术进行了简化和标准化,取名为 Docker,就是大家熟悉的鲸鱼 Logo。
7.png

Docker 新 Logo

2013 年 dotCloud 公司宣布将 Docker 开源,随着越来越多的工程师发现了它的优点, Docker 的人气迅速攀升,成为当时最火爆的开源技术之一。

当前有 30% 以上的企业在其 AWS 环境中使用 Docker,并且这个数字还在继续增长。
8.jpg

Docker 使用率越来越高

Docker 怎么用?

其实大多数人谈论 Docker 时说的是 Docker Engine,这只是一个构建和运行的容器。

在运行容器前需要编写Dockerfile,通过 Dockerfile 生成镜像,然后才能运行 Docker 容器。

Dockerfile 定义了运行镜像(image)所需的所有内容,包括操作系统和软件安装位置。一般情况下都不需要从头开始编写 Dockerfile,在 Docker Hub 中有来自世界各地的工程师编写好的镜像,你可以基于此修改。

编排系统的需求催生 Kubernetes

尽管 Docker 为容器化的应用程序提供了开放标准,但随着容器越来越多出现了一系列新问题:
  • 如何协调和调度这些容器?
  • 如何在升级应用程序时不会中断服务?
  • 如何监视应用程序的运行状况?
  • 如何批量重新启动容器里的程序?


解决这些问题需要容器编排技术,可以将众多机器抽象,对外呈现出一台超大机器。现在业界比较流行的有:Kubernetes、Mesos、Docker Swarm。

在业务发展初期只有几个微服务,这时用 Docker 就足够了,但随着业务规模逐渐扩大,容器越来越多,运维人员的工作越来越复杂,这个时候就需要编排系统解救 opers。
9.png

应用程序的声明周期

一个成熟的容器编排系统需要具备以下能力:
  • 处理大量的容器和用户
  • 负载均衡
  • 鉴权和安全性
  • 管理服务通信
  • 多平台部署


Kubernetes 与 Docker Swarm 江湖恩怨

10.jpg

Kubernetes vs Docker Swarm

如果你非要拿 Docker 和 Kubernetes 进行比较,其实你更应该拿 Docker Swarm 和 Kubernetes 比较。

Docker Swarm 是 Docker 自家针对集群化部署管理的解决方案,优点很明显,可以更紧密集成到 Docker 生态系统中。

虽说 Swarm 是 Docker 亲儿子,但依旧没有 Kubernetes 流行,不流行很大程度是因为商业、生态的原因,不多解释。

Kubernetes 是做什么用的?

Kubernetes 是 Google 研发的容器协调器,已捐赠给 CNCF,现已开源。
Google 利用在容器管理多年的经验和专业知识推出了 Kubernetes,主要用于自动化部署应用程序容器,可以支持众多容器化工具包括现在非常流行的 Docker。

目前 Kubernetes 是容器编排市场的领导者,开源并公布了一系列标准化方法,主流的公有云平台都宣布支持。

一流的厂商都在抢占标准的制高点,一堆小厂商跟着一起玩,这就叫生态了。国内的大厂商都在干嘛呢?抢社区团购市场,玩资本游戏,哎!

Kubernetes 架构和组件

Kubernetes 由众多组件组成,组件间通过 API 互相通信,归纳起来主要分为三个部分:
  • Controller Manager
  • Node
  • Pod


11.png

Kubernetes 集群架构图
  • Controller Manager,即控制平面,用于调度程序以及节点状态检测。
  • Node,构成了Kubernetes集群的集体计算能力,实际部署容器运行的地方。
  • Pod,Kubernetes集群中资源的最小单位。


Docker 与 Kubernetes 难舍难分

Docker 和 Kubernetes 在业界非常流行,都已经是事实上的标准。

Docker 是用于构建、分发、运行容器的平台和工具。

而 Kubernetes 实际上是一个使用 Docker 容器进行编排的系统,主要围绕 Pod 进行工作。Pod 是 Kubernetes 生态中最小的调度单位,可以包含一个或多个容器。

Docker 和 Kubernetes 是根本上不同的技术,两者可以很好的协同工作。

开发实践,灵魂追问

没有 Kubernetes 可以使用 Docker 吗?

可以。实际上一些小型公司,在业务不太复杂的情况下都是直接使用 Docker。尽管 Kubernetes 有很多好处,但是众所周知它非常复杂,业务比较简单可以放弃使用 Kubernetes。

没有 Docker 可以使用 Kubernetes 吗?

Kubernetes 只是一个容器编排器,没有容器拿什么编排?

Kubernetes 经常与 Docker 进行搭配使用,但是也可以使用其他容器,如runC、containerted 等。

Docker Swarm 和 Kubernetes 怎么选?

选 Kubernetes。2019 年底 Docker Enterprise 已经出售给 Mirantis,Mirantis 声明要逐步淘汰 Docker Swarm,后续会将 Kubernetes 作为默认编排工具。

最后一个问题

Docker 不香吗?为什么还要用 Kubernetes。

Docker很香,但 Kubernetes 在业务达到一定规模后也得启用。

学会了吗?

原文链接:https://juejin.cn/post/6913568633813729294,作者:爱笑的架构师

0 个评论

要回复文章请先登录注册