虚拟化技术 与容器 的基本介绍

简介: 虚拟化技术 与容器 的基本介绍

一     常见的云技术

阿里云

二     Iaas、 Paas、SaaS三种云服务区别

1,图片实例

2,文字描述

2.1 IaaS

IaaS:Infrastructure-as-a-Service(基础设施即服务)

举例:几年前如果你想在办公室或者公司的网站上运行一些企业应用,你需要去买服务器,或者别的高昂的硬件来控制本地应用,才能让你的业务正常运行。

但现在可以租用IaaS公司提供的场外服务器,存储和网络硬件。这样一来,便大大的节省了维护成本和办公场地。

2.2 PaaS

PaaS:Platform-as-a-Service(平台即服务)

举例: PaaS公司在网上提供各种开发和分发应用的解决方案,比如虚拟服务器和操作系统。这节省了你在硬件上的费用,也让分散的工作室之间的合作变得更加容易。网页应用管理,应用设计,应用虚拟主机,存储,安全以及应用开发协作工具等。(生产环境最常用

2.3 SaaS

SaaS:Software-as-a-Service(软件即服务)

举例:生活中,几乎我们每一天都在接触SaaS云服务,比如:我们平时使用的苹果手机云服务,网页中的一些云服务等。

三、虚拟化架构

根据在整个系统中的位置不同,虚拟化架构分为以下几种:

  • 寄居虚拟化架构
  • 裸金属虚拟化架构
  • 操作系统虚拟化架构
  • 混合虚拟化架构

1,寄居架构

本机(真实的操作系统)------>虚拟化产品------->虚拟化操作系统或软件

寄居虚拟化架构指在宿主操作系统之上安装和运行虚拟化程序,依赖于宿主操作系统对设备的支持和物理资源的管理。

2,源生架构

裸金属 服务器-------->虚拟化产品

裸金属虚拟化架构指直接在硬件上面安装虚拟化软件,再在其上安装操作系统和应用,依赖虚拟层内核和服务器控制台进行管理

3,操作系统虚拟化架构

操作系统虚拟化架构在操作系统层面增加虚拟服务器功能。

操作系统虚拟化架构把单个的操作系统划分为多个容器,使用容器管理器来进行管理。

宿主操作系统负责在多个虚拟服务器(即容器)之间分配硬件资源,并且让这些服务器彼此独立。

4,混合虚拟化架构

混合虚拟化架构将一个内核级驱动器插入到宿主操作系统内核。

这个驱动器作为虚拟硬件管理器来协调虚拟机和宿主操作系统之间的硬件访问。

四     虚拟化特点及优势

  • 分区:对物理机分区,可实现在单一物理机上同时运行多个虚拟机;
  • 隔离:同一物理机上多个虚拟机相互隔离;
  • 封装:整个虚拟机执行环境封装在独立文件中;
  • 独立:虚拟机无须修改,可运行在任何物理机上。

五   虚拟化产品有哪些

  • 仿真虚拟化(对系统硬件没有要求,性能最低)
  • 半虚拟化 虚拟机 可以使用 真机物理机
  • 全虚拟化直接使用物理硬件,性能高

1,常见的虚拟化产品

①vmware客户端

VMware workstation 个人在windows安装的虚拟机

vmware Fusion  MAC

②vmware  服务端   exis VM ware vsphere  裸金属

全虚拟化 直接使用物理硬件 ,性能高

客户端连接 VM ware vsphere

现企业 网页端连接 VM ware vsphere

③KVM/openstack(开发)  linux环境虚拟机  私有云环境 全虚拟

KVM 基于内核的虚拟机主机

④半虚拟化  reh1 5 自带 xen(虚拟机监视器)   xen-Hypervisor 层

微软 Microsoft Hyper-v

virtualBox 7.0虚拟盒子

cirix Hypervisor

2,重点介绍

①KVM linux 内核 来完成的功能和性能
②ESXI 企业用的特别多 除了云,就是它

六、Docker

1    Docker概述

  • Docker是一个开源的应用容器引擎,基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源
  • Docker是在Linux容器里运行应用的开源工具,是一种轻量级的“虚拟机”
  • Docker 的容器技术可以在一台主机上轻松为任何应用创建一个轻量级的、可移植的、自给自足的容器。
  • Docker的Logo设计为蓝色鲸鱼,拖着许多集装箱。
  • 鲸鱼可看作为宿主机,集装箱可理解为相互隔离的容器,每个集装箱中都包含自己的应用程序。

 

Docker的设计宗旨:Build,Ship and Run Any App,Anywhere,

即通过对应用组件的封装、发布、部署、运行等生命周期的管理,达到应用组件级别的“一次封装,到处运行”的目的。这里的组件,既可以是一个应用,也可以是一套服务,甚至是一个完整的操作系统

2,容器的特点

容器化越来越受欢迎,因为容器是:

  • 灵活:即使是最复杂的应用也可以集装箱化。
  • 轻量级:容器利用并共享主机内核。
  • 可互换:可以即时部署更新和升级。
  • 便携式:可以在本地构建,部署到云,并在任何地方运行。
  • 可扩展:可以增加并自动分发容器副本。
  • 可堆叠:可以垂直和即时堆叠服务。

3,Docker与虚拟机的区别

容器是在linux上本机运行,并与其他容器共享主机的内核,它运行的是一个独立的进程,不占用其他任何可执行文件的内存,非常轻量。

虚拟机运行的是一个完整的操作系统,通过虚拟机管理程序对主机资源进行虚拟访问,相比之下需要的资源更多

特性 Docker容器 虚拟机
启动速度 秒级 分钟级
计算能力损耗 几乎无 损耗 50%左右
性能 接近原生 弱于
系统支持量(单机) 上千个 几十个
隔离性 资源隔离/限制 完全隔离

4,容器技术有哪些

docker

podman 与docker相似 OCI  redhat

K8s

container  docker核心组件之一

LXC  linux 容器化技术

crio: 轻量级  专门用于 k8s

apche mesos  容器编排平台  

5,容器在内核中支持2种重要技术

docker本质就是宿主机的一个进程docker是通过namespace实现资源隔离,通过cgroup实现资源限制通过写时复制技术(copy-on-write)实现了高效的文件操作(类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g)

namespace的六项隔离
namespace    系统调用参数   隔离内容
UTS    CLONE_NEWUTS    主机名与域名
IPC    CLONE_NEWWIPC 信号量、消息队列和共享内存
PID CLONE_NEWPID   进程编号
NETWORK   CLONE_NEWNET  网络设备、网络栈、端口等
MOUNT      CLONE_NEWNS  挂载点(文件系统)
USER   CLONE_NEWUSER 用户和用户组(3.8以后的内核才支持)

七     Docker核心概念

1,镜像

  • Docker的镜像是创建容器的基础,类似虚拟机的快照,可以理解为一个面向 Docker 容器引擎的只读模板。
  • 通过镜像启动一个容器,一个镜像是一个可执行的包,其中包括运行应用程序所需要的所有内容包含代码,运行时间,库、环境变量、和配置文件。
  • Docker镜像也是一个压缩包,只是这个压缩包不只是可执行文件,环境部署脚本,它还包含了完整的操作系统。因为大部分的镜像都是基于某个操作系统来构建,所以很轻松的就可以构建本地和远端一样的环境,这也是Docker镜像的精髓。

2,容器

  • Docker的容器是从镜像创建的运行实例,它可以被启动、停止和删除。所创建的每一个容器都是相互隔离、互不可见,以保证平台的安全性。
  • 可以把容器看做是一个简易版的linux环境(包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。
  • 镜像 nginx  (run) 起来之后的一个实例,可以把容器看做时一个简易版的linux环境容器 就是集装箱(logo上的集装箱)

3,仓库

  • Docker仓库是用来集中保存镜像的地方,当创建了自己的镜像之后,可以使用push命令将它上传到公有仓库(Public)或者私有仓库(Private)。当下次要在另外一台机器上使用这个镜像时,只需从仓库获取。
  • 仓库就是放镜像的场所,做大的公开库 docker hub

Docker 的镜像、容器、日志等内容全部都默认存储在 /var/lib/docker

八       Docker版本

  • Docker-CE日前是docker公司维护的开源项目,是一个基于Moby项目的免费的容器产品。
  • Docker-EE目前是docker公司维护的闭源项目,是docker公司的商业产品
  • 容器的编排进过几轮的激烈竞争,基本是Google的Kubernetes一家独大
    Docker 引|擎主要有两个版本:企业版(EE)和社区版(CE)
    每个季度,企业版和社区版都会发布一个稳定版本(即一年有四个版本)
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