Docker, 虚拟机比较
2020-12-22Docker
概述
Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。
官网：
https://www.docker.com/
教程：
https://www.runoob.com/docker/docker-tutorial.html
下图显示了Docker和VM之间的差别：
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虚拟机携带操作系统，本身很小的应用程序却因为携带了操作系统而变得非常大，很笨重。Docker是不携带操作系统的，所以Docker的应用就非常的轻巧。
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也因为Docker没有OS，因此Windows的Docker镜像是不能在Linux上跑的。arm的镜像也不能在X86上跑。但是不同的Linux发行版由于内核是兼容的，是可以运行的（除非应用依赖了一些发行版相关的东西）。
在线安装：
sudo apt install docker docker.io
离线安装：
https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/
VM的分类
Type I: 直接凌驾于硬件之上，构建出多个隔离的操作系统环境
Type II: 依赖于宿主操作系统，在其上构建出多个隔离的操作系统环境
我们熟知的VMware事实上有两个产品线，一个是VMware ESXi，直接安装在裸金属之上，不需要额外的操作系统，属于第一类虚拟化。另一个是我们普通用户更加熟知的VMware WorkStation，属于第二类虚拟化。
让虚拟机中包含操作系统在内的程序统一运行在低权限的Ring3状态下，一旦虚拟机中的操作系统进行内存管理、I/O通信、中断等操作时，执行特权指令，从而触发异常，物理机将异常派遣给VMM，由VMM进行对应的模拟执行。
然而，x86架构的CPU指令集中有那么一部分指令，它不是特权指令，Ring3状态下也能够执行，但这些指令对于虚拟机来说却是敏感的，不能让它们直接执行。一旦执行，没法触发异常，VMM也就无法介入。
VMware是将原始CPU指令序列翻译成经过处理后的CPU指令序列来执行。这被称作全虚拟化。
而QEMU则是完全模拟执行整个CPU指令集，更像是“解释执行”。
如果把操作系统中所有执行敏感指令的地方都改掉，改成一个接口调用（HyperCall），接口的提供方VMM实现对应处理，省去了捕获和模拟硬件流程等一大段工作，性能将获得大幅度提升。这就是半虚拟化，这项技术的代表就是Xen。
硬件辅助虚拟化：Intel的VT系列技术和AMD的AMD-v系列技术。
VMware是独立的第三方软件，而KVM作为一项虚拟化技术已经集成到Linux内核之中。KVM技术常常搭配QEMU一起使用，称为KVM-QEMU架构。
不同于虚拟化技术要完整虚拟化一台计算机，容器技术更像是操作系统层面的虚拟化，它只需要虚拟出一个操作系统环境。
LXC技术就是这种方案的一个典型代表，全称是LinuX Container，通过Linux内核的Cgroups技术和namespace技术的支撑，隔离操作系统文件、网络等资源，在原生操作系统上隔离出一个单独的空间，将应用程序置于其中运行，这个空间的形态上类似于一个容器将应用程序包含在其中，故取名容器技术。
Docker在LXC的基础上更进一步，将执行执行环境中的各个组件和依赖打包封装成独立的对象，更便于移植和部署。
超轻虚拟化将虚拟化技术的强隔离性和容器技术的轻量性进行融合，提出了一个microVM的概念，底层通过KVM虚拟化技术实现各个microVM的强隔离，而隔离的虚拟机中运行的是一个个精简版的微型操作系统，砍掉了大量无用的功能，专为容器设计的微型OS。
除此虚拟PC之外，还有虚拟网卡（如virtio）和虚拟交换机（如ovs）。
LXD是一个提供了REST API的LXC容器管理器。
官网：
https://linuxcontainers.org/lxd/
有一对很知名的项目：Blue Pill和Red Pill (后来还有个New Red Pill)，其中蓝色药片着重于使用虚拟化技术对操作系统，安全软件，反外挂，反调试系统进行欺骗，来进行一些底层操作，而红色药片着重于识别当前是否处于被虚拟化的环境中，一些小众的分支还会尝试对虚拟化环境进行攻击，他一般常见于各种反外挂程序中。
https://www.zhihu.com/question/359121561
操作系统能否知道自己处于虚拟机中?
参考：
https://mp.weixin.qq.com/s/Zmu57U-HlPsyby_qvHSVHQ
VMware/KVM/Docker原来是这么回事儿
https://mp.weixin.qq.com/s/dTygs-QirMgxIrV7SaqjUg
硬件隔离与软件虚拟化
https://mp.weixin.qq.com/s/WZyuTtEfaTFLnCfvhOrp7g
虚拟化原理和分类
https://mp.weixin.qq.com/s/jMC_9tdNuGylDvM_cCqoeA
virtio+ovs转发原理和性能分析
https://mp.weixin.qq.com/s/3a5k3YA6ALri3BrQWQbOpw
浅谈Cgroups
https://mp.weixin.qq.com/s/8Rr-hxKQyHpT7L-Zx7PkcA
浅谈Cgroups V2
https://www.zhihu.com/answer/2488146755
如何通俗解释Docker是什么？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/519499603
一文读懂Docker原理
使用
1.镜像和容器的关系，类似于类和对象的关系，它们有各自不同的ID。
保存/加载镜像：docker save/load
保存/加载容器：docker export/import
启动镜像：docker run --name <container name> -it <image_name> /bin/bash
启动容器：docker start -i <container id>
进入已启动容器：docker attach <container id>
2.
列出镜像：docker images -a
操作镜像：docker image
列出容器：docker ps -a
3.容器和宿主机的文件交换
从容器往宿主机copy：
docker cp 容器id:/path_in_container /path_on_host
从宿主机往容器copy：
docker cp /path_on_host 容器id:/path_in_container
4.退出
exit：退出后，会stop容器。
Ctrl+p Ctrl+q：退出后，容器仍然运行。
5.映射文件夹
docker run -it -v <host path>:<docker path> <image_name> /bin/bash
查看映射docker容器的路径：
docker inspect container_name | grep Mounts -A 20
参考：
https://www.cnblogs.com/dyh004/p/9122639.html
docker容器与宿主交互数据
参考
http://blog.csdn.net/colorant/article/details/20608157
快速理解Docker
http://www.cnblogs.com/zhangmingcheng/p/5730070.html
Docker数据管理
https://mp.weixin.qq.com/s/E4wKaIddq8_jRVx9q08qtg
Docker入门
https://mp.weixin.qq.com/s/ioRxU9UEr_OJHR5Z5XJ6Vg
Docker入门看这一篇就够了，万字详解！
https://mp.weixin.qq.com/s/_InMrIw4he83dh4ic5qJkw
什么是Docker？看这一篇干货文章就够了！
https://mp.weixin.qq.com/s/S8OXlhRf90nobJtc3TgIpg
基于docker构建hadoop集群
https://mp.weixin.qq.com/s/VfC41XiVmpdWUy3VXgDLuw
Docker基本概念和安装
https://mp.weixin.qq.com/s/LeaYn-CUeu3wognse1fSzw
理解、使用Docker（上）
https://mp.weixin.qq.com/s/YPLnTF_jh8xahZ-uLffSkw
理解、使用Docker（下）
https://mp.weixin.qq.com/s/0jD_Ek2-AOsefjcdr9-A7g
Docker容器介绍
https://mp.weixin.qq.com/s/KBNFQA_4KG0LLadzRtvPPw
如何用两个小时入门Docker？
https://mp.weixin.qq.com/s/2w_63cwNOZ4pzOmarKIk-w
最全的30+个开源免费的Docker工具
https://mp.weixin.qq.com/s/iRCnShcbcL8cUMe0MT1mZQ
用Docker玩转PHP环境配置
https://mp.weixin.qq.com/s/XgCmAi1sgu1iA4cW-Zjcbw
Docker完全指南
https://mp.weixin.qq.com/s/e51KpBltxRd8Qk-VRj6EhQ
让Docker更强大的9个安全开源工具
https://mp.weixin.qq.com/s/DQESB4tB1G43JJQImKsvqg
docker系列学习（一）：整体认识
https://mp.weixin.qq.com/s/Ex1AOKGlp2ag6CQTc3rSkA
您想要的docker环境来了！
https://mp.weixin.qq.com/s/HFW3oiGIcYJdaKGjIahXjA
不要把大型JAR包放进Docker镜像
https://mp.weixin.qq.com/s/fY0bfMGL3UXT_3j4LZXaHw
推荐5款好用的开源Docker工具
https://zhuanlan.zhihu.com/p/90408275
下一代容器架构已出，Docker何去何处？看看这里的6问6答！！
https://www.zhihu.com/question/27322045
Docker容器里运行的程序是否与操作系统有关？
https://zhuanlan.zhihu.com/p/115845957
两个奇技淫巧，将Docker镜像体积减小99%
https://mp.weixin.qq.com/s/j2c1cV3J4UK20-yb8FLJZg
Docker中级篇
https://mp.weixin.qq.com/s/0jFHlWAeH5avIO2NLpTmGA
Docker底层原理浅析
https://mp.weixin.qq.com/s/dFUcSJRnH4_QhG_Dyt1RkQ
为什么不建议把数据库部署在Docker容器内
https://www.sohu.com/a/424565518_100159565
五款顶级的Docker容器GUI工具
https://mp.weixin.qq.com/s/obrnGMWcYfvGyrCSO0PkDQ
Docker基础与实战
https://mp.weixin.qq.com/s/J21CLwgF1xLy-6fo1f6Lgw
Kubernetes决定弃用Docker，到底会影响到谁？
https://mp.weixin.qq.com/s/IKgzQwjTW21XUXMbgCmYyA
图解Docker架构
https://cloud.tencent.com/developer/article/1518465
容器生命周期管理
https://www.cnblogs.com/clsn/p/8410309.html
Docker容器入门
https://mp.weixin.qq.com/s/g9-HDyEcxm3Ez04SsApGgg
Docker镜像优化：从1.16GB到22.4MB
https://mp.weixin.qq.com/s/cj-xIdp49dkvtCZ2jTjJDQ
Docker
https://mp.weixin.qq.com/s/JiimSmuD3S5lSS9MmH2GJw
Docker环境配置指南
虚拟机比较
早期如Bochs之类的没用过，现在估计也没什么人用了吧。
现在主要是以下三个选择：
1.VMware。商业收费软件。有免费版本的VMware Player，但该版本不可创建虚拟机，只可使用别人已经建好的虚拟机。
2.VirtualBox。开源免费软件。
3.Qemu。Qemu的易用性不佳，作为使用的话，能不用就不用了。但其不仅开源，而且支持的架构也很多，有的时候往往是唯一之选。作为研究学习来说，这个是首选。
这里主要讨论前两者的选择。
VMware由于是收费软件之故，因此用户的软件升级是个大问题。（土豪除外，有钱的话，这个就不是事了。）而旧的软件，往往对新的Linux发行版的支持较差。很多情况下，VMware Tool因为这个原因总是无法完美运行。严重影响了软件的易用性。
反之，VirtualBox就没有这些问题。虽然比较同期的VMware来说，VirtualBox的性能略逊。但是一般来说，科技行业里领先半年就已经是巨大的优势了。我相信现在的VirtualBox，无论如何也不会弱于两年前的VMware。
因此与其守着过时的VMware 8.0，还不如换用VirtualBox，这就是我的选择。
