应用交付的变革者Docker

优云敏捷运维

2015年在应用交付领域最火的词非Docker莫属，Docker通过轻量化的容器技术，正逐渐改变着应用的交付方式，使应用持续交付变得越来越容易，正如Docker之父Solomon Hykes所期望，Docker技术将“Upgrade the Internet”。那么，今天我们就来聊聊这个变革者的前世今生，看看它有什么大招可以放出这样的豪言壮语。



一、 Docker究竟是什么

我们先看看其图标：大船＋集装箱，这个图标很清晰的表达了Docker的作用。Docker提供一个个轻量的集装箱（应用容器）帮助开发者将他们开发的应用以及依赖的服务、部件一股脑地打包到一个集装箱里，然后再通过大船（Docker引擎）来装载运输（运行）这些集装箱（一个个完整的应用环境），这艘大船可以在不同的海域（各种运行环境，包括公有云、私有云、PC服务器和笔记本）里航行。
  
Docker就是这样通过一个个容器将各应用的整个运行环境和配置封装起来，保证应用从开发构建到实际运行的完全一致性，避免因为开发测试和运行环境不一致导致的系统故障。同时通过容器将运行环境隔离起来，运行环境之间互相就不会产生直接影响，就可以避免应用之间产生冲突。

二、Docker是怎么搞出来的

相传Docker之父Solomon Hykes在1999年参加工作，之后的3年主要做系统管理员工作，直到2002年才初步接触编程，但接下来2年又“下海”做了个体户，之后又回到IT行业做2年基础架构工程师和1年的售前工程师。直到2010年才创办了dotCloud公司，做一些不痛不痒的SaaS应用对外提供服务。

虽然dotCloud提供的产品服务可能不咋地，但在开发过程中这位老兄一直在思考：当下应用系统基本上都是分布式的，并与互联网密不可分，软件提供商们期望不管有多少用户、在什么样的设备上，他们的应用都可以随时随地稳定的运行。这就要求应用程序具备足够的弹性、互操作性和易部署性，可以大规模的复制和部署，实现快速扩展。为了实现这个愿望，必须先解决应用程序不再只是运行在一台特定计算机上的问题，这需要将软件逻辑组件和底层基础架构拆分开来，让应用系统独立于基础架构环境，这样当主机发生故障、迁移到其他环境或系统升级时，软件服务总是随处可用。

当时云计算已经初步发展，各大公司基本上都往主机虚拟化方向投入大量的时间和资源，其他机构只能通过一些开源的技术东拼西凑，没有一个统一有效的解决方案，主机虚拟化技术着眼于解决基础架构按需定义和使用的问题，也非常的笨重，没能真正解决应用系统的“一次构建、随处运行”。于是，Solomon们便开始着手解决这些问题，最先考虑的方案便是应用的封装（packaging）和分发（distribution），通过现有的技术来解决应用的隔离性（LXC）和可移动性（AUFS），这样便逐渐有了Docker。
Docker于2013年3月启动，源代码托管在Github，用GO语言开发遵从Apache2.0协议开源，这两年来非常火，国内外有很多实践者，Redhat在RHEL6.5中集成对Docker的支持,Google 的 Compute Engine 也支持Docker的运行。就连Docker的缔造者dotCloud也想沾一沾它的光，于2013年将其名称改为Docker Inc，专注做Docker引擎和生态圈。

所以说无论多屌丝的出身都有可能搞出很高大上的东西，关键是有想法就动手去“搞”。

三、Docker究竟包含什么

在这里我们暂先不说Docker究竟是使用了哪些技术实现的，我们先说说Docker究竟包含什么，它凭什么赢得那么多粉丝。
      Docker采用C/S架构模式，从运行态上看，其包括客户端、后台守护进程和容器。

•        客户端，是一个可执行程序，日常与用户交互最多的便是这玩意，它允许我们执行一些管理命令，然后将这些命令发送到后台守护进程；
•        后台守护进程，是Docker容器的“大管家”，其接收客户端的指令，并根据指令创建、运行和发布Docker容器；
•        容器，是一个运行时环境，就是我们前面说到的集装箱。

从静态概念角度看，Docker内部主要包括镜像、镜像库和容器：

•        镜像，是一个只读静态模板，和文件夹类似，其包含了应用需要的执行代码、配置和依赖的环境，它采用分层机制实现，正是因为有层的存在才使得程序的升级像搭积木一样容易；
•        镜像库，一个专门存放和共享Docker镜像的目录，多个库可以组成一个Docker注册服务器，可公开或私有；
•        容器，上面已经说过，它是镜像的一个运行时态，可以把它看作一台小电脑（实际上它运行起来就是一个进程），它不管里面运行的是什么程序，并可以运行在任何主流的操作系统上。

上图可看出Docker几个组件之间的关系，首先在开发机器上构建好容器A，然后将容器A生成镜像A，再推送到Docker镜像库中供正式运行环境搜索并拉取到本地运行，整个过程对于容器内的应用是透明的，以后应用发布时只要发布一个镜像文件就可以了，可以随处运行，这正是Docker的魅力所在。

四、Docker会带来什么变革

Docker容器当前只支持在类Linux操作系统上直接运行，但随着其不断发展，影响力不断增加，微软的Windows Server 2016也将支持Docker容器的直接运行，相信很快Docker便能真正实现应用的“一次构建、随处运行”，最终Docker以及相关容器技术将变革IT应用的交付和运行方式。

1）更快速的应用交付和部署
传统的应用开发完成后，需要提供一堆安装程序和配置说明文档，安装部署后需根据配置文档进行繁杂的配置才能正常运行。Docker化之后只需要交付少量容器镜像文件，在正式生产环境加载镜像并运行即可，应用安装配置在镜像里已经内置好，大大节省部署配置和测试验证时间。

2）更便捷的升级和扩缩容
随着微服务架构和Docker的发展，大量的应用会通过微服务方式架构，应用的开发构建将变成搭乐高积木一样，每个Docker容器将变成一块“积木”，应用的升级将变得非常容易。当现有的容器不足以支撑业务处理时，可通过镜像运行新的容器进行快速扩容，使应用系统的扩容从原先的天级变成分钟级甚至秒级。

3）更简单的系统运维
应用容器化运行后，生产环境运行的应用可与开发、测试环境的应用高度一致，容器会将应用程序相关的环境和状态完全封装起来，不会因为底层基础架构和操作系统的不一致性给应用带来影响，产生新的BUG。当出现程序异常时，也可以通过测试环境的相同容器进行快速定位和修复。

4）更高效的计算资源利用
Docker是内核级虚拟化，其不像传统的虚拟化技术一样需要额外的Hypervisor支持，所以在一台物理机上可以运行很多个容器实例，可大大提升物理服务器的CPU和内存的利用率。
最近Docker已经发布了1.10版本，在安全、网络支持方面得到进一步的加强，AWS、IBM、微软等大厂商也纷纷加入对Docker的支持，捷运维先行者广通软件旗下的优云团队也正在研发支持Docker技术的应用持续交付平台，助力Docker技术发展，让应用随需交付变为现实。

作者简介：庞辉富，广通软件旗下优云软件架构师，在IT运维管理软件研发里摸爬滚打了十多年，内功深厚，致力于自动化运维解决方案的研究和推广。

从监控、到应用体验，到自动化持续交付，优云一切为了您做的更好！

残愚

不支持unix吗？

优云敏捷运维

回复 2# 残愚

缺点之一：
    Docker是基于Linux 64bit的，无法在32bit的linux/Windows/unix环境下使用

残愚

回复 3# 优云敏捷运维
不支持32位Unix，那64位Unix呢？