Contianer簡介

Container歷史

1979 - Unix chroot 
2000 - FreeBSD Jails 
2001 - Linux VServer 
2008 - LXC (LinuX Containers) 
2013 - Docker 
2016 - Windows Container

Container這個技術的概念在1979年的時候就出現在Unix上，一個名叫chroot的功能。

以一個比較簡單的方式說明chroot這個功能，就是把要執行的程式，透過chroot改變他的根目錄位置，並建立一個跟原系統隔離的系統目錄，讓這個程式不能對指定目錄以外的檔案進行存取動作。

到了2000年的時候由FreeBSD研發部門推出了Jails的容器技術。它是一種類似於chroot的功能，包括隔離系統檔案、用戶和網絡等功能，進而創造出幾個小型的軟體系統。

在2001年的時候出現了Linux Vserver這個東西，Linux Vserver是一項為 Linux 加入虛擬作業系統能力的技術，這項技術對 Linux 核心進行了一些修改，讓vserver 能在同一個 Linux 核心之下同時執行多個彼此無關的作業系統，及分配CPU、記憶體等資源等給各個作業系統，而且完全不會消耗額外的運算能力。此時也漸漸的看到Container的完整樣貌。

2008年，LXC的出現成了這個世上第一個最完整的Linux contianer。

2013年，Docker出現了，Docker是由原dotCloud平台服務公司開發的，截至至今Docker也是目前最受歡迎的Contianer管理系統。

根據上述的介紹我們大致可以了解，最早的時候為了將執行的程式與原系統隔離，使得Contianer技術的概念有了開始，發展的過程中也為這項技術改寫了Linux的核心和添加了資源的配置，促使了LXC以完整的Linux Container姿態問世，催生出Docker這樣方便的管理系統。

另外補述一下

2015年的時候，微軟大幅改寫了Windows，使得Windows作業系統開始支援了Contianer這項技術，並與Docker合作採用了Docker管理系統來管理Windows Contianer。在2016年的時候，Windows Contianer隨著Windows server 2016的發佈一同問世，這也使得Contianer倍受矚目的原因之一。

 Container與VM的結構

 

接著我們來看一下Contianer與VM的結構，我們先看右邊Contianer的圖

Linux 核心自 2.6.29 版本之後，就開始內建 Container 這項技術，如果我們要在Contianer上提供一個或多個服務，只需要在實體Server上安裝Linux作業系統，再搭配像Docker這易於管理系統，便可以產生多個Contianer來提供多個服務，或是一個Contianer上提供多個服務，每個Contianer都直接套用底層Linux核心進行運行，這也使得Contianer運行速度如同底層Linux一樣快速。

接著我們看左手邊的VM，我們以Hypervisor Type 2 為例

在實體Server上安裝標準作業系統，在作業系統上安裝Hypervisor軟體，譬如VMWARE WORKSTATION、Virtual BOX，新增虛擬機後在虛擬機上安裝作業系統、相關套件及提供服務的軟體，這樣就可以以一個或多個虛擬機來提供服務，而每個虛擬機都是獨立的個體，不會相互影響。

從VM的圖來看，明顯的比Contianer多了Hypervisor和Guest OS，使得VM在使用上更讓操作者貼近於實體機器的感覺，獨立又不複雜的作業環境。

相對的，Contianer少了Hypervisor來模擬機器，共用底層作業系統的核心，不用另外安裝Guest OS，所以也就能獲得趨近於原生的工作效率。

Container與VM的差異

	Contianer	VM
輕量化	✓
操作簡易		✓
易於備份、還原	✓	✓
網路易於配置	✓	✓

 

接著我們看兩者之間的比較

輕量化 – 由於Contianer裡頭只需要放入必需的系統檔案、相關套件、欲執行的軟體服務，相對的檔案較小、啟動速度快。VM由於需要安裝Guest OS相對檔案會大很多，啟動方式受限於Guest OS本身的啟動流程及Hypervisor的模擬，相對CPU、記憶體的耗損較多。

操作簡易 – 由於VM是將完整的作業系統放入虛擬機，所以對於平時慣用工具或指令都能完整的提供，對於整個虛擬機控管較容易。

易於備份還原 – Contianer本身檔案較小又可匯出成tar檔，所以備份相對快速簡便，如果要單獨部份資料備份出來，也可以將Contianer內特定目錄share到指定目錄下進行備份，或是資料還原。VM也是易於備份及還原，但因為體積的龐大關係，需要的網路資源和儲存空間就多很多。

網路易於配置 – 兩者都易於配置網路，但對外透通的方式及設定不同。

附註：Hypervisor type1,2差異