容器精华问答 | Docker和虚拟机有什么差别？

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容器精华问答 | Docker和虚拟机有什么差别？

2019 年 1 月 25 日 CSDN云计算

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容器技术是这两年热门的话题，因为容器技术给我们带来了很多方便的地方，节约了不少成本，不管是在运维还是开发上。今天，就让我们来看看关于容器更加有深度的问题吧。

Q：宿主如果和容器系统不同的话，那不是和虚拟机一样，一层层的调用，那么Docker和虚拟机还有什么差别？

A：要把Windows和Linux分清楚，更要把内核(kernel)和用户空间(userland)分清楚。容器内的进程是直接运行于宿主内核的，这点和宿主进程一致，只是容器的userland不同，容器的 userland由容器镜像提供，也就是说镜像提供了rootfs。假设宿主是Ubuntu，容器是CentOS。CentOS 容器中的进程会直接向Ubuntu宿主内核发送syscall，而不会直接或间接的使用任何 Ubuntu 的 userland 的库。

这点和虚拟机有本质的不同，虚拟机是虚拟环境，在现有系统上虚拟一套物理设备，然后在虚拟环境内运行一个虚拟环境的操作系统内核，在内核之上再跑完整系统，并在里面调用进程。

还以上面的例子去考虑，虚拟机中，CentOS的进程发送syscall内核调用，该请求会被虚拟机内的CentOS的内核接到，然后CentOS内核访问虚拟硬件时，由虚拟机的服务软件截获，并使用宿主系统，也就是Ubuntu的内核及userland的库去执行。

而且，Linux和Windows在这点上非常不同。Linux的进程是直接发syscall的，而Windows则把 syscall隐藏于一层层的DLL服务之后，因此Windows的任何一个进程如果要执行，不仅仅需要 Windows内核，还需要一群服务来支撑，所以如果Windows要实现类似的机制，容器内将不会像Linux这样轻量级，而是非常臃肿。看一下微软移植的Docker就非常清楚了。

所以不要把Docker和虚拟机弄混，Docker容器只是一个进程而已，只不过利用镜像提供的 rootfs提供了调用所需的userland库支持，使得进程可以在受控环境下运行而已，它并没有虚拟出一个机器出来。

Q：如果 Docker 升级或者重启的话，那容器是不是都会被停掉然后重启啊？

A：在 1.12 以前的版本确实如此，但是从 1.12 开始，Docker 引擎加入了 --live-restore 参数，使用该参数可以避免引擎升级、重启导致容器停止服务的情况。

默认情况该功能不会被启动，如需启动，需要配置 docker 服务配置文件。比如 Ubuntu 16.04 这类 systemd 的系统，可以修改 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/docker.service 文件，在 ExecStart= 后面配置上 --live-restore：

ExecStart=/usr/bin/dockerd \ --registry-mirror=https://registry.docker-cn.com \ --live-restore

上面的格式中使用了行尾 \ 的换行形式，这点和 bash 脚本一样，systemd 支持这种换行形式，如对此不了解可以先去学习 bash 程序设计。

需要注意的是，--live-restore 和 Swarm Mode 不兼容，所以在集群环境中不要使用。实际上集群环境也不用担心某个服务器重启的问题，因为其上的服务都会被调度到别的节点上，因此服务并不会被中断。

Q：怎么固定容器 IP 地址？每次重启容器都要变化 IP 地址怎么办？

A：一般情况是不需要指定容器 IP 地址的。这不是虚拟主机，而是容器。其地址是供容器间通讯的，容器间则不用 IP 直接通讯，而使用容器名、服务名、网络别名。

为了保持向后兼容，docker run 在不指定 --network 时，所在的网络是 default bridge，在这个网络下，需要使用 --link 参数才可以让两个容器找到对方。

但这是有局限性的，因为这个时候使用的是 /etc/hosts 静态文件来进行的解析，比如一个主机挂了后，重新启动IP可能会改变。虽然说这种改变Docker是可能更新/etc/hosts文件，但是这有诸多问题，可能会因为竞争冒险导致 /etc/hosts 文件损毁，也可能还在运行的容器在取得 /etc/hosts 的解析结果后，不再去监视该文件是否变动。种种原因都可能会导致旧的主机无法通过容器名访问到新的主机。

如果可能不要使用这种过时的方式，而是用下面说的自定义网络的方式。而对于新的环境（Docker 1.10以上），应该给容器建立自定义网络，同一个自定义网络中，可以使用对方容器的容器名、服务名、网络别名来找到对方。这个时候帮助进行服务发现的是Docker 内置的DNS。所以，无论容器是否重启、更换IP，内置的DNS都能正确指定到对方的位置。

Q：如何修改容器的 /etc/hosts 文件？

A：容器内的 /etc/hosts 文件不应该被随意修改，如果必须添加主机名和 IP 地址映射关系，应该在 docker run 时使用 --add-host 参数，或者在 docker-compose.yml 中添加 extra_hosts 项。不过在用之前，应该再考虑一下真的需要修改 /etc/hosts 么？如果只是为了容器间互相访问，应该建立自定义网络，并使用 Docker 内置的 DNS 服务。

Q：怎么映射宿主端口？Dockerfile 中的EXPOSE和 docker run -p 有什么区别？