容器究竟是什么？

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问题描述

在DevOps领域，容器是一个经常被提及的概念。对容器有一些问题，例如：“容器在不可变基础架构中扮演什么角色？”、“容器编排解决了哪些问题？”以及“如何在AWS中使用简单的CI/CD容器”等。以下是用户提出的几个具体问题：
1. 在DevOps的背景下，“容器”究竟是什么？
2. 它们为什么被使用？

解决方案

容器是一种轻量级的虚拟化技术，最早出现在现代Linux内核中，与FreeBSD的jails有很大相似之处。容器是一种进程的抽象，与虚拟机的隔离方式有关键的差异。

容器利用主机操作系统内核的扩展来隔离进程，以及提供磁盘和资源隔离。容器与主机操作系统共享内核和内存。这与虚拟机使用hypervisor来隔离虚拟机不同，hypervisor是一层软件，将“客户机”（虚拟机）的资源请求转发到硬件，虚拟机不共享内核，它们将自己的内核加载到专用于虚拟机的内存空间。

这一差异的重要影响之一是，容器必须与其主机内核兼容。例如，在Linux主机上无法运行基于Windows Nano Server的容器，或者在Windows主机上直接运行Ubuntu容器。与之相反，虚拟机可以运行任何内核，不受主机操作系统的影响。

操作上的差异在于，容器的启动和停止速度与普通进程类似，而虚拟机较“重”，需要专用资源，并且启动和关闭时间较长。

容器为DevOps操作模型提供了很大的灵活性：
– 容器隔离了软件组件的依赖关系。开发人员可以使用容器来保证应用程序模块在开发机上和QA/UA/生产环境中都能正常运行。
– 容器使用软件定义的网络进行通信。
– 容器定义是声明性的，可以进行源代码控制。
– 容器管理系统（如Kubernetes、DC/OS、Swarm）可以管理硬件资源（计算/内存/存储）池，并动态扩展容器。

容器技术方便于：
– 描述可扩展的复杂部署。
– 为应用程序开发人员提供与生产环境非常相似的环境。
– 实现不可变服务器模式，因为软件构件通常描述整个操作系统，而不仅仅是应用程序包。

需要注意的是，现在容器的概念不再限于Linux。例如，Windows Server 2016也具有类似的功能，可以运行容器。