容器和云原生（一）：初识容器化和云原生

总聚焦于应用系统开发和建立在应用系统上的业务模型开发，很容易忽略基础资源重要性（包括裸金属服务器配置和优化、最优组网实践和网络拓扑优化、应用部署的持续集成和持续开发、云上资源分配和云原生），努力走出舒适区尝试新知识才能打开新思路，目前亟待增加裸金属服务器配置相关知识和云原生相关内容，那就从容器化和云原生下手，本节把基于k8s的容器化知识挂载到自己的知识树上，然后在测试环境进行开发测试；

目录

一、理解容器化

什么是容器

什么是Docker

什么是pod

什么是微服务

什么是devops

二、理解云原生

三、本地测试-DockerDesktop

四、后续学习路径

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一、理解容器化

什么是容器

容器是云原生概念的重要组成部分，一种计算单元，容器比虚拟化技术更轻量化、更小开销的方式运行，作为应用的包装形式，容器赋予应用独立和便携的能力。随着Docker、Kubernetes技术的成熟，容器也成为了时下最火的开发理念。并非所有的应用都适合选择容器，开发者可以根据自己应用的特点和需求选择最适合的计算单元。如果应用是高性能、互信的，且处于同一个管理区域，那么用线程或者进程就可以满足；但如果你的应用是多租户的，并且和其他应用运行在同一个空间，那么你就需要考虑如何将这些应用安全地隔离开，使得数据不会被泄露或性能受到影响，容器也许就是一个不错的选择。

容器是「高度隔离的进程」：在一般进程的隔离基础上增加了新的隔离机制，这些隔离机制是使用Linux的内核提供的，它包括一些命名空间（Name Spaces）和CGroup。命名空间可以分为网络、存储和计算三大类。其中，最为重要的是网络命名空间。它保证了容器的网络是独立于其他容器网络的。每个容器自己看到的文件系统和其他容器的是不共享的，每个容器只能看到自己的进程ID，而进程编号也是连续的。容器最大的特征没有自己独立的操作系统，而是共享其宿主机上的一个操作系统；而虚拟机则运行在「一台独立的服务器上」，容器相比于虚拟机的成本小但隔离性欠缺。

容器是「应用的闭包」：应用不是单一的可执行文件，稍微复杂的应用包括：代码、可执行文件、配置依赖、外部依赖（动态链接库）等。所以在应用发行包装的时候，需要考虑目标操作系统的版本、系统架构以及它所依赖的模块等因素。否则应用安装时会改动系统的不同部分，容器作为应用的包装，它最大的特点就是实现了应用的独立和便携，容器本身包含了应用所有的依赖，这使得它可以再任意的基础设施上运行，不会因为系统版本、架构的问题，而导致各种意外。

什么是Docker

Docker是容器管理平台，容器是应用运行单元，Docker用来创建、管理和销毁这些单元的，在创建和管理这些计算单元的时候，需要用到计算单元的包装（也就是它的软件发行包），这些包装以容器镜像的方式存放在它的运行环境中，所有的容器计算单元都是通过这些镜像来创建的。

镜像本身会有版本的发布、升级等需求，这就涉及到Docker的另一个重要组成部分DockerHub了。DockerHub有点像苹果的App Store，它是一个非常大的「容器市场」，所有常用的软件都可以在DockerHub上找到。

最后一个Docker的重要模块，就是用户界面和管理工具，它们用来向容器的运行环境发布命令或查看状态。只需要用一个Docker的命令加上一些参数，就可以实现创建、删除、查看容器的运行情况等操作，只需要安装好Docker就可以尝试运行这个Hello World的容器了，容器的典型应用可以分为两类：微服务和DevOps。

什么是pod

Pod是组合的多容器运行单元，也是Kubernetes的基础单元，可以看作是容器的扩展或者增强型的容器。Pod里面包括一个主容器和数个辅助容器，它们共同完成一个特定的功能。把多个进程（容器也是一种隔离的进程）打包在一个Name Space里的时候，就构成了一个Pod。Pod里面不同进程的应用包装仍然是独立的（每个容器都会有自己的镜像）。 

Pod的意义在于既保持主容器和辅助容器的的密切关系，又保持主容器的独立性。由于主容器和辅助容器的生命周期相同，可以同时被创建和销毁，因此把它们放在一个Pod中，可以使他们的交互更加高效，另一方面主容器需要完成一些主要工作，而另一些工作可能是有共性的，就可以单独打包由辅助容器来运行。 非常推荐大家去一个叫Katacoda的网站，它上面有大量免费的在线实验，包括Docker及Docker Image等动手操作项目

什么是微服务

微服务是指系统的不同单元或功能运行不同的容器，每一个服务的容器数量可以根据自己的负载进行调整。比如，一个大系统包含用户登录、货品展示、货品交互等功能，但这个系统的各个部分并不是同时线性增加的，有些部分可能忙一些，有些部分的容量可能还有富余。 

什么是devops

DevOps是指开发者、测试、生产过程流水线化。因为容器的「自包含」特性，当它作为标准的流通物品，可以使开发环境、测试环境和生产环境的应用包装完全一致，这样就减少了应用由于依赖关系配置错误等导致的意外，从而使得开发、测试、生产的整个流水线变得更高效。

二、理解云原生

云原生（CloudNative）以容器化、微服务、可持续交付性，快速构建/运行弹性扩展应用，应用构建简便快捷，部署轻松自如，应用按需伸缩，云原生是一套技术体系/方法论。Cloud表示应用程序位于云中，而非传统的数据中心；Native表示应用程序从设计之初即考虑到云的环境，原生为云而设计，在云上以最佳姿势运行，充分利用和发挥云平台的弹性+分布式优势。

云原生概括为4个要点：DevOps+持续交付+微服务+容器，云原生架构的应用系统应该采用开源堆栈（K8S+Docker）进行容器化，基于微服务架构提高灵活性和可维护性，借助敏捷方法、DevOps支持持续迭代和运维自动化，利用云平台设施实现弹性伸缩、动态调度、优化资源利用率。

云原生构建应用简便快捷，部署应用轻松自如、运行应用按需伸缩。优点不一而足，缺点微乎其微；秒杀传统Web框架，吊打祖传IT模式，实在是保命装逼、评优晋级不可多得的终极绝密武器。

三、本地测试-DockerDesktop

本地使用docker-desktop安装mysql；

官方下载地址：docker-desktop的链接地址

 安装过程中报错，WSL 2地址：wsl2

设置国内镜像地址，并重启；

{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "http://hub-mirror.c.163.com"
  ],
  "insecure-registries": [],
  "debug": false,
  "experimental": false,
  "features": {
    "buildkit": true
  }
}

 本地安装mysql是如此地复杂，但是在使用docker-desktop就非常的简单：

# 拉取镜像
docker pull mysql:5.7.29
 
# 镜像运行之后就是容器container了，run就启动了该容器
docker run --name mysql -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7.29
 
# 进入mysql这个容器内，在docker-desktop可以进入
docker exec -it mysql bash
 
# 进入镜像后就可以访问mysql
mysql -u root -p //回车输入密码

把window的telnet功能打开；telnet 127.0.0.1 3306端口可用，说明已完成安装，跟本地安装mysql相比快捷而省时间，秀的一批；

四、后续学习路径

1.学习dockerfile；

2.云原生内容；