【k8s】docker、k8s、虚拟机的区别以及使用场景
一、Docker
(一)概念
Docker 是一个开源的应用容器引擎,允许开发者将应用及其依赖打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,也可实现虚拟化。
(二)隔离性
Docker 的隔离性基于 Linux 的 namespace 和 cgroups 技术,隔离性相对较弱,容器之间共享宿主机的操作系统内核。例如,若宿主机内核版本较低,可能影响容器中应用的运行,因为容器无法使用更高版本的内核特性。
(三)资源占用
Docker 容器资源占用非常小,无需启动完整操作系统,只需共享宿主机内核,启动速度极快,通常只需几秒。
(四)使用场景
-
开发环境一致性
开发人员可在本地使用 Docker 打包应用和依赖,将容器镜像部署到测试环境、生产环境等。例如,Python Web 应用开发团队可在本地使用 Docker 构建包含 Python 运行时环境和应用代码的容器,保证不同开发人员机器及后续部署环境的应用运行环境一致,避免“在我的机器上可以运行”这类问题。 -
微服务架构
Docker 非常适合微服务架构的应用部署,每个微服务可被打包成独立容器,便于管理和扩展。例如,电商系统可将订单服务、支付服务、用户服务等分别封装在不同 Docker 容器中,通过容器编排工具(如 Docker Compose)管理容器间通信和依赖关系。 -
持续集成和持续部署(CI/CD)
在 CI/CD 流程中,Docker 可快速创建测试环境。代码提交后,可在 Docker 容器中运行自动化测试,测试完成后销毁容器,高效利用资源。例如,软件开发团队每次提交代码后,CI 工具拉取代码,构建 Docker 容器镜像,然后在容器中运行单元测试和集成测试。
二、Kubernetes(K8s)
(一)概念
Kubernetes 是一个开源的容器编排平台,用于自动化容器的部署、扩展和管理。它主要针对容器的集群管理,而非像 Docker 那样侧重于单个容器的创建和管理。
(二)隔离性
Kubernetes 本身不提供隔离性,依赖容器运行时(如 Docker)来实现隔离。它主要关注容器的编排和管理,例如容器的调度、负载均衡、自动扩缩容等功能。
(三)资源占用
Kubernetes 本身会占用一定资源来管理集群,需运行一系列控制平面组件(如 API Server、Controller Manager、Scheduler 等),这些组件会占用一定 CPU、内存等资源。不过,它可通过高效资源管理策略优化资源使用,例如根据应用负载情况动态调整容器资源分配。
(四)使用场景
-
大规模容器管理
在企业级应用中,可能有成百上千个容器需要管理,Kubernetes 可方便管理这些容器的生命周期。例如,大型互联网公司后端服务由大量容器组成,Kubernetes 可根据流量情况自动扩展容器数量,流量下降时自动减少容器数量,节省资源。 -
多环境管理
Kubernetes 可方便管理开发、测试、生产等多种环境,通过配置不同命名空间隔离不同环境资源。例如,开发团队可在开发环境中频繁更新容器镜像进行测试,不影响生产环境稳定运行。 -
服务发现和负载均衡
Kubernetes 提供强大服务发现和负载均衡功能,容器间可通过服务名通信,Kubernetes 自动处理负载均衡。例如,Web 应用前端容器需访问后端数据库服务,Kubernetes 会根据配置将请求分发到多个后端数据库容器中的一个,保证系统高可用性。
三、虚拟技术(以虚拟机为例)
(一)概念
虚拟机(VM)是在物理服务器上模拟出的虚拟计算机,有自己的操作系统、应用程序和资源。例如,可在一台物理服务器上创建多个虚拟机,每个虚拟机运行不同操作系统,如 Windows Server 和 Linux。
(二)隔离性
虚拟机隔离性很强,每个虚拟机有独立操作系统内核,虚拟机之间相互隔离。即使一个虚拟机出现故障或被攻击,一般也不会影响到其他虚拟机。例如,在数据中心,不同租户的虚拟机可运行在同一个物理服务器上,不用担心彼此干扰。
(三)资源占用
虚拟机资源占用相对较大,需启动完整操作系统,包括内核、用户空间等,启动时间也相对较长,通常需几分钟。而且虚拟机资源分配相对固定,不像容器那样可灵活动态调整。
(四)使用场景
-
多操作系统环境
当需在一台物理服务器上运行多种操作系统时,虚拟机是合适选择。例如,软件开发团队需测试软件在不同操作系统上的兼容性,可在一台服务器上创建多个虚拟机,分别安装 Windows、macOS 和 Linux 等操作系统。 -
隔离性要求高的场景
对于对安全性和隔离性要求高的应用,如金融行业的核心业务系统,虚拟机可提供更好隔离保障。即使虚拟机内部应用出现漏洞,也不会轻易影响到其他虚拟机和宿主机。