什么是虛擬化技術(shù)？

Docker 是一款基于容器虛擬化技術(shù)構(gòu)建的軟件，那到底什么虛擬化技術(shù)呢？在學(xué)習(xí) Docker 之前，先簡(jiǎn)單了解下虛擬化技術(shù)。

虛擬化是云原生的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，它能夠幫助我們更加有效地利用物理計(jì)算機(jī)硬件。

虛擬化技術(shù)是一種將物理資源抽象為虛擬資源，并將虛擬的計(jì)算機(jī)資源提供給應(yīng)用程序使用的技術(shù)。其中物理資源包括處理器、硬盤(pán)、網(wǎng)卡等硬件資源。

虛擬化技術(shù)可以將物理資源劃分為多個(gè)相互獨(dú)立的虛擬環(huán)境，每個(gè)虛擬環(huán)境都可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，從而提高硬件資源的利用率和靈活性，降低硬件成本和管理復(fù)雜度。

虛擬化的概念其實(shí)不難理解。假設(shè)我們有一臺(tái) 32G 內(nèi)存的物理機(jī)，如果只運(yùn)行一個(gè)占用 4G 內(nèi)存應(yīng)用程序，這會(huì)浪費(fèi)大量的資源。通過(guò)虛擬化技術(shù)，我們可以在一臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，為不同的應(yīng)用程序提供虛擬內(nèi)存服務(wù)。運(yùn)行在同一臺(tái)物理機(jī)的應(yīng)用程序是相互獨(dú)立的，互不影響，這充分提高了計(jì)算機(jī)硬件資源的利用率。

虛擬化技術(shù)前后的區(qū)別如下圖所示：

虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)

虛擬化技術(shù)有下面幾種常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方案：

1. 完全虛擬化：完全虛擬化是指在虛擬機(jī)上運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，虛擬機(jī)中的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序不知道自己運(yùn)行在虛擬環(huán)境中，而是認(rèn)為自己運(yùn)行在物理機(jī)上。完全虛擬化需要在虛擬機(jī)中添加虛擬化層，用于模擬物理硬件和操作系統(tǒng)。
2. 容器虛擬化：
   容器虛擬化是指在操作系統(tǒng)層面上實(shí)現(xiàn)虛擬化，每個(gè)容器可以運(yùn)行不同的應(yīng)用程序，但是共享同一個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)核和系統(tǒng)資源。容器虛擬化通常比完全虛擬化和半虛擬化更加輕量級(jí)和快速，但是容器之間的隔離性相對(duì)較弱。

完全虛擬化技術(shù)的典型實(shí)現(xiàn)的是虛擬機(jī)，容器虛擬化技術(shù)的典型實(shí)現(xiàn)是 Docker。

虛擬機(jī)和Docker有何不同？

虛擬機(jī)和 Docker 都是虛擬化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，但是它們的實(shí)現(xiàn)原理和應(yīng)用場(chǎng)景有所不同。

虛擬機(jī)是一種完全虛擬化技術(shù)，它可以在物理服務(wù)器上創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)都具有自己的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和系統(tǒng)資源（例如CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)等），虛擬機(jī)之間是相互隔離的。虛擬機(jī)需要在每個(gè)虛擬機(jī)中模擬物理硬件，因此虛擬機(jī)的啟動(dòng)和停止比較慢，占用的系統(tǒng)資源也比較多。虛擬機(jī)適用于需要完全隔離的應(yīng)用場(chǎng)景，例如安全性要求較高的應(yīng)用程序、不同操作系統(tǒng)之間的互操作等。

Docker 是一種容器虛擬化技術(shù)，它可以將應(yīng)用程序打包成容器鏡像，運(yùn)行在 Docker引擎 中，每個(gè)容器都具有自己的應(yīng)用程序和系統(tǒng)依賴(lài)，并共享宿主機(jī)的操作系統(tǒng)內(nèi)核和系統(tǒng)資源。容器啟動(dòng)和停止比較快，占用的系統(tǒng)資源比虛擬機(jī)少，因此 Docker 適用于快速部署和遷移應(yīng)用程序的場(chǎng)景，例如微服務(wù)架構(gòu)、云原生應(yīng)用程序、開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建和管理等。

虛擬機(jī)和 Docker容器 的原理圖如下圖所示：

虛擬機(jī)和 Docker容器 的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

虛擬化技術(shù)在行業(yè)技術(shù)變革中留下了濃墨重彩的一筆，其主要特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)如下：

1. 硬件資源利用率高：虛擬化技術(shù)可以將物理資源劃分為多個(gè)虛擬環(huán)境，提高硬件資源的利用率和靈活性，降低硬件成本和管理復(fù)雜度。

2. 系統(tǒng)維護(hù)和管理方便：虛擬化技術(shù)可以將多個(gè)虛擬環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，每個(gè)虛擬環(huán)境可以獨(dú)立運(yùn)行和管理，方便系統(tǒng)維護(hù)和管理。

3. 應(yīng)用程序部署和遷移方便：虛擬化技術(shù)可以將應(yīng)用程序打包成虛擬機(jī)鏡像或容器鏡像，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的快速部署和遷移。

總結(jié)

1. 虛擬化技術(shù)是一種將物理資源抽象為虛擬資源，并將虛擬的計(jì)算機(jī)資源提供給應(yīng)用程序使用的技術(shù)。其將物理資源劃分為多個(gè)相互獨(dú)立的虛擬環(huán)境，每個(gè)虛擬環(huán)境都可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，從而提高硬件資源的利用率和靈活性，降低硬件成本和管理復(fù)雜度。
2. 虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案通常有完全虛擬化和容器虛擬化，完全虛擬化的典型實(shí)現(xiàn)是虛擬機(jī)，容器虛擬化的典型實(shí)現(xiàn)是 Docker 。
3. 虛擬機(jī)和 Docker 都是虛擬化技術(shù)，但是它們的實(shí)現(xiàn)原理、資源占用和應(yīng)用場(chǎng)景有所不同。虛擬機(jī)適用于需要完全隔離的應(yīng)用場(chǎng)景，而Docker 適用于快速部署和遷移應(yīng)用程序的場(chǎng)景。
4. 通過(guò)虛擬化技術(shù)可以提高硬件資源的利用率、便于系統(tǒng)的維護(hù)和管理并且應(yīng)用程序可以快速的部署和遷移。

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