【K8s】什么是Docker和K8S（Kubernetes）
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前言
云原生架构离不开微服务，容器，Kubernetes (谐音：k8s ）等技术的支撑，当下很火的容器 Docker 到底是什么，它又能为开发者带来哪些便利呢？
一、Docker是什么？
口号：一次创建或配置，可以在任意地方正常运行
Docker是一个开源软件，也是一个开放平台，它用于开发应用、交付应用、运行应用。
Docker允许用户将基础设施中的应用单独分割出来，形成更小的部分容器，从而提高软件交付速度。
二、虚拟机 (Virtual Machine)
虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统，在实体计算机中能够完成的工作在虚拟机中都能够实现。
在计算机创建虚拟机时，会将实体机的部分硬盘和内存容量作为虚拟机的硬盘和内存，每个虚拟机都有独立的硬盘和操作系统，可以像使用实体机一样对虚拟机进行操作。
虚拟机会消耗大量系统资源和开销，尤其是当多个虚拟机在同一物理服务器上运行时，每个虚拟机都有自己的子操作系统，大量精力以及资源被用于虚拟化的部署和运行上。
三、容器(Container)
容器类似于虚拟机，只是容器不是完整的操作系统，容器通常只包含必要的操作系统包和应用程序。它们通常不包含完整的操作系统或硬件虚拟化，这就是它们“轻量级”的原因。
Docker 可以尽可能轻松地创建和使用容器。
四、容器 VS 虚拟机
相比之下，每个容器均共享同一主机操作系统或系统内核，非常轻巧，通常只有数 MB ，这意味着容器可能只需几秒钟即可启动，而虚拟机则需要数 GB 和数分种。
| 特性 | 容器 | 虚拟机 |
|---|---|---|
| 隔离级别 | 进程级别 | 操作系统级别 |
| 系统资源 | 0~5% | 5~15% |
| 镜像大小 | kb~MB | GB~TB |
| 启动时间 | 秒级 | 分钟级 |
| 集群规模 | 上万 | 上百 |
| 高可用策略 | 弹性，负载，动态 | 备份，容灾，迁移 |
五、Docker能帮开发者做什么？
为什么要使用Docker，它能为开发者带来哪些便利呢？
5.1 更高效的利用系统资源
Docker对系统资源的利用率更高，因为容器不用硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，无论是应用执行速度、内存损耗或者文件的存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效，因此，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运行更多数量的应用。
5.2 更快的启动时间
传统的虚拟机技术启动应用服务往往是分钟级别的，而Docker由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间，大大的节约了开发、测试、部署的时间。
5.3 更轻松迁移
Docker确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易，Docker可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。因此用户不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。
5.4 一致的运行环境
开发过程中常见的问题是环境一致性问题，由于开发测试生产环境不一致，导致有些bug没能在开发过程中被发现，而 Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现 代码在我机器上能跑，这不怪我啊 这类问题。
5.5 持续交付和部署
对开发和运维（DevOps）来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行，使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。
……
六、Docker 的缺点？
Docker本身非常适合用于管理单个容器。但随着您开始使用越来越多的容器和容器化应用，并把它们划分成数百个部分，很可能会导致管理和编排变得非常困难。
你需要对容器实施分组，以便跨所有容器提供网络、安全等服务，于是 Kubernetes (谐音：K8s）应运而生。
七、写在最后
开发者，读到这里，相信你对Docker有了清晰的认识，接下来就是深入学习这门技术了，别忘了三连支持博主呀~ 我是小周，期待你的关注~👋
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原文链接：https://blog.csdn.net/m0_53321320/article/details/125711841
原文：
Docker和容器技术为什么会这么火爆？说白了，就是因为它“轻”。
在容器技术之前，业界的网红是虚拟机。虚拟机技术的代表，是VMWare和OpenStack。
相信很多人都用过虚拟机。虚拟机，就是在你的操作系统里面，装一个软件，然后通过这个软件，再模拟一台甚至多台“子电脑”出来。
虚拟机，类似于“子电脑”
在“子电脑”里，你可以和正常电脑一样运行程序，例如开QQ。如果你愿意，你可以变出好几个“子电脑”，里面都开上QQ。“子电脑”和“子电脑”之间，是相互隔离的，互不影响。
虚拟机属于虚拟化技术。而Docker这样的容器技术，也是虚拟化技术，属于轻量级的虚拟化。
虚拟机虽然可以隔离出很多“子电脑”，但占用空间更大，启动更慢，虚拟机软件可能还要花钱（例如VMWare）。
而容器技术恰好没有这些缺点。它不需要虚拟出整个操作系统，只需要虚拟一个小规模的环境（类似“沙箱”）。
沙箱
它启动时间很快，几秒钟就能完成。而且，它对资源的利用率很高（一台主机可以同时运行几千个Docker容器）。此外，它占的空间很小，虚拟机一般要几GB到几十GB的空间，而容器只需要MB级甚至KB级。
容器和虚拟机的对比
正因为如此，容器技术受到了热烈的欢迎和追捧，发展迅速。
我们具体来看看Docker。
大家需要注意，Docker本身并不是容器，它是创建容器的工具，是应用容器引擎。
想要搞懂Docker，其实看它的两句口号就行。
第一句，是“Build, Ship and Run”。
也就是，“搭建、发送、运行”，三板斧。
举个例子：
我来到一片空地，想建个房子，于是我搬石头、砍木头、画图纸，一顿操作，终于把这个房子盖好了。
结果，我住了一段时间，想搬到另一片空地去。这时候，按以往的办法，我只能再次搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。
但是，跑来一个老巫婆，教会我一种魔法。
这种魔法，可以把我盖好的房子复制一份，做成“镜像”，放在我的背包里。
等我到了另一片空地，就用这个“镜像”，复制一套房子，摆在那边，拎包入住。
怎么样？是不是很神奇？
所以，Docker的第二句口号就是：“Build once，Run anywhere（搭建一次，到处能用）”。
Docker技术的三大核心概念，分别是：
- 镜像（Image）
- 容器（Container）
- 仓库（Repository）
我刚才例子里面，那个放在包里的“镜像”，就是Docker镜像。而我的背包，就是Docker仓库。我在空地上，用魔法造好的房子，就是一个Docker容器。
说白了，这个Docker镜像，是一个特殊的文件系统。它除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（例如环境变量）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
也就是说，每次变出房子，房子是一样的，但生活用品之类的，都是不管的。谁住谁负责添置。
每一个镜像可以变出一种房子。那么，我可以有多个镜像呀！
也就是说，我盖了一个欧式别墅，生成了镜像。另一个哥们可能盖了一个中国四合院，也生成了镜像。还有哥们，盖了一个非洲茅草屋，也生成了镜像。。。
这么一来，我们可以交换镜像，你用我的，我用你的，岂不是很爽？
于是乎，就变成了一个大的公共仓库。
负责对Docker镜像进行管理的，是Docker Registry服务（类似仓库管理员）。
不是任何人建的任何镜像都是合法的。万一有人盖了一个有问题的房子呢？
所以，Docker Registry服务对镜像的管理是非常严格的。
最常使用的Registry公开服务，是官方的Docker Hub，这也是默认的 Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像。
好了，说完了Docker，我们再把目光转向K8S。
就在Docker容器技术被炒得热火朝天之时，大家发现，如果想要将Docker应用于具体的业务实现，是存在困难的——编排、管理和调度等各个方面，都不容易。于是，人们迫切需要一套管理系统，对Docker及容器进行更高级更灵活的管理。
就在这个时候，K8S出现了。
K8S，就是基于容器的集群管理平台，它的全称，是kubernetes。
Kubernetes 这个单词来自于希腊语，含义是舵手或领航员。K8S是它的缩写，用“8”字替代了“ubernete”这8个字符。
和Docker不同，K8S的创造者，是众人皆知的行业巨头——Google。
然而，K8S并不是一件全新的发明。它的前身，是Google自己捣鼓了十多年的Borg系统。
K8S是2014年6月由Google公司正式公布出来并宣布开源的。
同年7月，微软、Red Hat、IBM、Docker、CoreOS、 Mesosphere和Saltstack 等公司，相继加入K8S。
之后的一年内，VMware、HP、Intel等公司，也陆续加入。
2015年7月，Google正式加入OpenStack基金会。与此同时，Kuberentes v1.0正式发布。
目前，kubernetes的版本已经发展到V1.13。
K8S的架构，略微有一点复杂，我们简单来看一下。
一个K8S系统，通常称为一个K8S集群（Cluster）。
这个集群主要包括两个部分：
- 一个Master节点（主节点）
- 一群Node节点（计算节点）
一看就明白：Master节点主要还是负责管理和控制。Node节点是工作负载节点，里面是具体的容器。
深入来看这两种节点。
首先是Master节点。
Master节点包括API Server、Scheduler、Controller manager、etcd。
API Server是整个系统的对外接口，供客户端和其它组件调用，相当于“营业厅”。
Scheduler负责对集群内部的资源进行调度，相当于“调度室”。
Controller manager负责管理控制器，相当于“大总管”。
然后是Node节点。
Node节点包括Docker、kubelet、kube-proxy、Fluentd、kube-dns（可选），还有就是Pod。
Pod是Kubernetes最基本的操作单元。一个Pod代表着集群中运行的一个进程，它内部封装了一个或多个紧密相关的容器。除了Pod之外，K8S还有一个Service的概念，一个Service可以看作一组提供相同服务的Pod的对外访问接口。这段不太好理解，跳过吧。
Docker，不用说了，创建容器的。
Kubelet，主要负责监视指派到它所在Node上的Pod，包括创建、修改、监控、删除等。
Kube-proxy，主要负责为Pod对象提供代理。
Fluentd，主要负责日志收集、存储与查询。
是不是有点懵？唉，三言两语真的很难讲清楚，继续跳过吧。
Docker和K8S都介绍完了，然而文章并没有结束。
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接下来的部分，是给核心网工程师甚至所有通信工程师看的。
从几十年前的1G，到现在的4G，再到将来的5G，移动通信发生了翻天覆地的变化，核心网亦是如此。
但是，如果你仔细洞察这些变化，会发现，所谓的核心网，其实本质上并没有发生改变，无非就是很多的服务器而已。不同的核心网网元，就是不同的服务器，不同的计算节点。
变化的，是这些“服务器”的形态和接口：形态，从机柜单板，变成机柜刀片，从机柜刀片，变成X86通用刀片服务器；接口，从中继线缆，变成网线，从网线，变成光纤。
就算变来变去，还是服务器，是计算节点，是CPU。
既然是服务器，那么就势必会和IT云计算一样，走上虚拟化的道路。毕竟，虚拟化有太多的优势，例如前文所说的低成本、高利用率、充分灵活、动态调度，等等。
前几年，大家以为虚拟机是核心网的终极形态。目前看来，更有可能是容器化。这几年经常说的NFV（网元功能虚拟化），也有可能改口为NFC（网元功能容器化）。
以VoLTE为例，如果按以前2G/3G的方式，那需要大量的专用设备，分别充当EPC和IMS的不同网元。
VoLTE相关的网元
而采用容器之后，很可能只需要一台服务器，创建十几个容器，用不同的容器，来分别运行不同网元的服务程序。
这些容器，随时可以创建，也可以随时销毁。还能够在不停机的情况下，随意变大，随意变小，随意变强，随意变弱，在性能和功耗之间动态平衡。
简直完美！
5G时代，核心网采用微服务架构，也是和容器完美搭配——单体式架构（Monolithic）变成微服务架构（Microservices），相当于一个全能型变成N个专能型。每个专能型，分配给一个隔离的容器，赋予了最大程度的灵活。
精细化分工
按照这样的发展趋势，在移动通信系统中，除了天线，剩下的部分都有可能虚拟化。核心网是第一个，但不是最后一个。虚拟化之后的核心网，与其说属于通信，实际上更应该归为IT。核心网的功能，只是容器中普通一个软件功能而已。
至于说在座的各位核心网工程师，恭喜你们，马上就要成功转型啦！
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