5 分钟带你快速了解 Docker 和 Kubernetes

随着 Kubernetes 作为容器编排解决方案变得越来越流行，有些人开始拿 Docker 和 Kubernetes 进行对比，不禁问道：Docker 不香吗？

其实 Docker 和 Kubernetes 并非直接的竞争对手，它俩相互依存。 Docker 是一个容器化平台，而 Kubernetes 是 Docker 等容器平台的协调器。

容器化时代来了

虚拟化技术已经走过了三个时代，没有容器化技术的演进就不会有 Docker 技术的诞生。

虚拟化技术演进

物理机时代：多个应用程序可能会跑在一台机器上。

物理机时代

虚拟机时代：一台物理机器安装多个虚拟机（VM），一个虚拟机跑多个程序。

虚拟机时代

容器化时代：一台物理机安装多个容器实例（container），一个容器跑多个程序。

容器化时代

容器化解决了软件开发过程中一个令人非常头疼的问题，用一段对话描述：

• 测试人员：你这个功能有问题。
• 开发人员：我本地是好的啊。

开发人员编写代码，在自己本地环境测试完成后，将代码部署到测试或生产环境中，经常会遇到各种各样的问题。明明本地完美运行的代码为什么部署后出现很多 bug，原因有很多：不同的操作系统、不同的依赖库等，总结一句话就是因为本地环境和远程环境不一致。

容器化技术正好解决了这一关键问题，它将软件程序和运行的基础环境分开。开发人员编码完成后将程序打包到一个容器镜像中，镜像中详细列出了所依赖的环境，在不同的容器中运行标准化的镜像，从根本上解决了环境不一致的问题。

容器化技术的尖刀武器

容器化技术的特点

• 可移植性：不依赖具体的操作系统或云平台，比如在阿里云或腾讯云直接随意迁移。
• 占地小：容器只需要其应用程序以及它需要运行的所有容器和库的依赖清单，不需要将所有的依赖库都打包在一起。
• 共享 bin 和 lib：不同的容器可以共享 bin 和 lib，进一步节省了空间。

Docker 横空出世

2010年一位年轻小伙子在美国旧金山成立了一家名叫『dotCloud』的公司， 开发了叫 Docker 的核心技术，从此开启了容器技术的时代。

Docker 公司原 Logo

后面 dotCloud 公司将自己的容器技术进行了简化和标准化，取名为 Docker，就是大家熟悉的鲸鱼 Logo。

Docker 新 Logo

2013 年 dotCloud 公司宣布将 Docker 开源，随着越来越多的工程师发现了它的优点， Docker 的人气迅速攀升，成为当时最火爆的开源技术之一。

当前有 30％ 以上的企业在其 AWS 环境中使用 Docker，并且这个数字还在继续增长。

Docker 使用率越来越高

Docker 怎么用？

其实大多数人谈论 Docker 时说的是 Docker Engine，这只是一个构建和运行的容器。

在运行容器前需要编写Dockerfile，通过 Dockerfile 生成镜像，然后才能运行 Docker 容器。

Dockerfile 定义了运行镜像（image）所需的所有内容，包括操作系统和软件安装位置。一般情况下都不需要从头开始编写 Dockerfile，在 Docker Hub 中有来自世界各地的工程师编写好的镜像，你可以基于此修改。

编排系统的需求催生 Kubernetes

尽管 Docker 为容器化的应用程序提供了开放标准，但随着容器越来越多出现了一系列新问题：

• 如何协调和调度这些容器？
• 如何在升级应用程序时不会中断服务？
• 如何监视应用程序的运行状况？
• 如何批量重新启动容器里的程序？

解决这些问题需要容器编排技术，可以将众多机器抽象，对外呈现出一台超大机器。现在业界比较流行的有：Kubernetes、Mesos、Docker Swarm。

在业务发展初期只有几个微服务，这时用 Docker 就足够了，但随着业务规模逐渐扩大，容器越来越多，运维人员的工作越来越复杂，这个时候就需要编排系统解救 opers。

应用程序的声明周期

一个成熟的容器编排系统需要具备以下能力：

• 处理大量的容器和用户
• 负载均衡
• 鉴权和安全性
• 管理服务通信
• 多平台部署

Kubernetes 与 Docker Swarm 江湖恩怨

Kubernetes vs Docker Swarm

如果你非要拿 Docker 和 Kubernetes 进行比较，其实你更应该拿 Docker Swarm 和 Kubernetes 比较。

Docker Swarm 是 Docker 自家针对集群化部署管理的解决方案，优点很明显，可以更紧密集成到 Docker 生态系统中。

虽说 Swarm 是 Docker 亲儿子，但依旧没有 Kubernetes 流行，不流行很大程度是因为商业、生态的原因，不多解释。

Kubernetes 是做什么用的？

Kubernetes 是 Google 研发的容器协调器，已捐赠给 CNCF，现已开源。

Google 利用在容器管理多年的经验和专业知识推出了 Kubernetes，主要用于自动化部署应用程序容器，可以支持众多容器化工具包括现在非常流行的 Docker。

目前 Kubernetes 是容器编排市场的领导者，开源并公布了一系列标准化方法，主流的公有云平台都宣布支持。

一流的厂商都在抢占标准的制高点，一堆小厂商跟着一起玩，这就叫生态了。国内的大厂商都在干嘛呢？抢社区团购市场，玩资本游戏，哎！

Kubernetes 架构和组件

Kubernetes 由众多组件组成，组件间通过 API 互相通信，归纳起来主要分为三个部分：

• Controller Manager
• Node
• Pod

Kubernetes 集群架构图

• Controller Manager，即控制平面，用于调度程序以及节点状态检测。
• Node，构成了Kubernetes集群的集体计算能力，实际部署容器运行的地方。
• Pod，Kubernetes集群中资源的最小单位。

Docker 与 Kubernetes 难舍难分

Docker 和 Kubernetes 在业界非常流行，都已经是事实上的标准。

Docker 是用于构建、分发、运行容器的平台和工具。

而 Kubernetes 实际上是一个使用 Docker 容器进行编排的系统，主要围绕 Pod 进行工作。Pod 是 Kubernetes 生态中最小的调度单位，可以包含一个或多个容器。

Docker 和 Kubernetes 是根本上不同的技术，两者可以很好的协同工作。

开发实践，灵魂追问

没有 Kubernetes 可以使用 Docker 吗？

可以。实际上一些小型公司，在业务不太复杂的情况下都是直接使用 Docker。尽管 Kubernetes 有很多好处，但是众所周知它非常复杂，业务比较简单可以放弃使用 Kubernetes。

没有 Docker 可以使用 Kubernetes 吗？

Kubernetes 只是一个容器编排器，没有容器拿什么编排？

Kubernetes 经常与 Docker 进行搭配使用，但是也可以使用其他容器，如runC、containerted 等。

Docker Swarm 和 Kubernetes 怎么选？

选 Kubernetes。2019 年底 Docker Enterprise 已经出售给 Mirantis，Mirantis 声明要逐步淘汰 Docker Swarm，后续会将 Kubernetes 作为默认编排工具。

最后一个问题

Docker 不香吗？为什么还要用 Kubernetes。

Docker很香，但 Kubernetes 在业务达到一定规模后也得启用。

学会了吗？

原文链接： https://juejin.cn/post/6913568633813729294 ，作者：爱笑的架构师