Docker是容器的代名词，K8S是容器编排的代名词。这两个在近年云计算领域很火。今天我们通过这篇文章，让你10分钟了解Docker和K8S。图片来自Pexels2010年，几位从事IT的年轻人在美国旧金山成立了一家名为“dotCloud”的公司。该公司主要提供基于PaaS的云计算技术服务。具体来说，与LXC相关的容器技术。LXC是Linux容器虚拟化技术（Linuxcontainer）。后来dotCloud对自己的容器技术进行了简化和标准化，并命名为——Docker。Docker技术诞生后，并没有引起业界的重视。而dotCloud作为一家小型初创公司，也在激烈的竞争下苦苦挣扎。就在他们快要手足无措的时候，“开源”的念头在他们的脑海中冒了出来。什么是“开源”？开源意味着开源代码。也就是把原来的内部机密程序的源代码开放给大家，然后让大家参与贡献代码和意见。开源，开源有些软件从一开始就是开源的。还有一些软件无法混用，创作者不想放弃，所以选择了开源。养不活自己，就吃“百米饭”。2013年3月，28岁的dotCloud创始人之一、Docker之父所罗门·海克斯正式决定开源Docker项目。所罗门海克斯（今年刚从Docker辞职）简直太棒了。越来越多的IT工程师发现了Docker的优势，然后蜂拥而至加入Docker开源社区。Docker的迅速流行令人瞠目结舌。开源之月，发布了Docker0.1版本。此后每个月，Docker都会发布一个版本。2014年6月9日，Docker1.0版本正式发布。此时，Docker已经成为业界最流行的开源技术，没有之一。就连谷歌、微软、亚马逊、VMware等巨头也对其青睐有加，表示全力支持。Docker火了以后，dotCloud干脆把公司名字改成了DockerInc，为什么Docker和容器技术这么火？说白了，就是因为“轻”。在容器技术出现之前，业界的网红就是虚拟机。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中安装一个软件，然后通过这个软件模拟一台或多台“子计算机”。虚拟机类似于“子计算机”。在“分机”中，可以像普通电脑一样运行程序，比如打开QQ。如果你愿意，你可以想象出几台运行QQ的“子电脑”。“分机”与“分机”相互隔离，互不影响。虚拟机是一种虚拟化技术。Docker等容器技术也是一种虚拟化技术，属于轻量级虚拟化。虚拟机虽然可以隔离出很多“子机”，但占用空间大，启动速度慢，而且虚拟机软件可能要花钱（如VMWare）。容器技术恰好没有这些缺点。它不需要虚拟化整个操作系统，而只需要虚拟化一个小规模的环境（类似于“沙箱”）。沙盒启动时间非常快，几秒钟即可完成。此外，它非常节省资源（一台主机可以同时运行数千个Docker容器）。此外，它占用的空间非常小。虚拟机一般需要几GB到几十GB的空间，而容器只需要MB甚至KB。容器与虚拟机的对比正因如此，容器技术受到热烈欢迎和追捧，发展迅速。让我们具体看看Docker。大家需要注意，Docker本身并不是一个容器，它是一个创建容器的工具，是一个应用容器引擎。如果你想了解Docker，其实可以看它的两个slogan。第一句话是“Build,ShipandRun”。即“构建、发送、运行”，三招。举个例子：我来到一块空地，想盖房子，于是我搬了石头，砍了木头，画了图纸，过了一段时间，终于盖好了房子。结果住了一段时间，想搬到别的空地去。这时候，按照以前的办法，只能搬石头、砍柴、画图纸、重新盖房子。然而，一位老巫婆来了，教了我一种魔法。这种魔法可以把我盖的房子复制一份，做成“镜像”，放在我的背包里。到了另一个空地，我就用这个“镜像”复制一个房子，放在那里，拎着包搬进去。如何？是不是很神奇？所以，Docker的第二个口号是：“Buildonce,Runanywhere（构建一次，到处使用）”。Docker技术的三个核心概念是：镜像（Image）容器（Container）仓库（Repository）在我刚才的例子中，放在包中的“镜像”就是Docker镜像。我的背包是Docker存储库。我在一片空地上，我用魔法建造的房子是一个Docker容器。说白了，这个Docker镜像就是一个特殊的文件系统。除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包括一些为运行时准备的配置参数（如环境变量）。镜像不包含任何动态数据，构建后内容不会改变。也就是说，每次召唤出房子，房子都是一样的，只是忽略了生活用品之类的。谁住谁负责购买。每个镜像都可以让人联想到一种房子。好吧，我可以有多个镜像！也就是说，我建了一座欧式别墅，生成了镜像。还有一个哥们可能建了一个中式四合院，也生成了镜像。还有一个哥们建了个非洲茅草屋，也生成了镜像。..这样，我们就可以交换图像了，你用我的，我用你的，不是很好吗？所以，它变成了一个大的公共仓库。负责管理Docker镜像的是DockerRegistry服务（类似于仓库管理员）。任何人创建的镜像都不是合法的。如果有人建造有问题的房子怎么办？因此，DockerRegistry服务对镜像的管理非常严格。最常用的Registry公共服务是官方的DockerHub，也是默认的Registry，拥有大量高质量的官方镜像。好了，说完Docker，让我们把目光转向K8S。就在Docker容器技术如火如荼的时候，大家发现要想把Docker应用到具体的业务实现上，是有难度的——编排、管理、调度等各个方面都不容易。因此，人们迫切需要一种管理系统来对Docker和容器进行更高级、更灵活的管理。这时候，K8S出现了。K8S是一个基于容器的集群管理平台。它的全称是kubernetes。Kubernetes这个词来自希腊语，意思是舵手或领航员。K8S是它的缩写，将“ubernete”的8个字符替换为“8”字。与Docker不同，K8S的缔造者是知名的行业巨头谷歌。然而，K8S并不是一个全新的发明。它的前身是谷歌深耕十余年的Borg系统。K8S于2014年6月由Google正式公布并宣布开源。同年7月，微软、RedHat、IBM、Docker、CoreOS、Mesosphere、Saltstack等公司陆续加入K8S。次年，VMware、惠普、英特尔等公司也相继加入。2015年7月，谷歌正式加入OpenStack基金会。同时，Kuberentesv1.0正式发布。目前kubernetes的版本已经发展到V1.13。K8S的架构有点复杂，我们简单看一下。一个K8S系统通常被称为K8S集群（Cluster）。这个集群主要包括两部分：一个Master节点（主节点）和一组Node节点（计算节点）一目了然：Master节点主要负责管理和控制。Node节点是一个工作负载节点，它包含特定的容器。仔细看看这两个节点。第一个是主节点。Master节点包括APIServer、Scheduler、Controllermanager等。APIServer是整个系统的对外接口，供客户端和其他组件调用，相当于一个“营业厅”。Scheduler负责集群内资源的调度，相当于一个“调度室”。controllermanager负责管理controller，相当于“大管家”。然后是Node节点。Node节点包括Docker、kubelet、kube-proxy、Fluentd、kube-dns（可选）、Pod。Pod是Kubernetes最基本的运行单元。Pod代表集群中运行的一个进程，它封装了一个或多个密切相关的容器。除了Pod，K8S还有一个Service的概念。一个Service可以看作是一组提供相同服务的Pod对外的访问接口。这段不太好理解，略过。不用说，Docker创建容器。Kubelet主要负责监控分配给其Node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主要负责日志的收集、存储和查询。你是不是有点糊涂了？唉，真的很难三言两语说清楚，先跳过吧。Docker和K8S都介绍过了，但是文章还没有结束。下一部分是为核心网络工程师乃至所有通信工程师编写的。从几十年前的1G，到现在的4G，再到未来的5G，移动通信发生了翻天覆地的变化，核心网也是如此。但是，如果仔细观察这些变化，就会发现所谓的核心网络本质上并没有发生变化，无非就是多了很多服务器。不同的核心网元是不同的服务器和不同的计算节点。变化的是这些“服务器”的外形和接口：外形从机柜中的单板变成了机柜中的刀片，从机柜中的刀片变成了X86通用刀片服务器；接口由干线变为网线，由网线变为光纤。即使变了，它仍然是一个服务器，一个计算节点，一个CPU。既然是服务器，势必要和IT云计算一样走上虚拟化之路。毕竟虚拟化有太多的优势，比如上面提到的低成本、高利用率、充分的灵活性、动态调度等等。几年前，大家都认为虚拟机是核心网的终极形态。目前看来，容器化的可能性更大。近年来常被提及的NFV（NetworkElementFunctionVirtualization）也有可能改为NFC（NetworkElementFunctionContainerization）。以VoLTE为例，如果采用之前的2G/3G方式，需要大量专用设备充当EPC和IMS的不同网元。VoLTE相关网元使用容器后，很可能只需要一台服务器就可以创建十几个容器，使用不同的容器来运行不同网元的业务程序。这些容器可以随时创建和销毁。它还可以在不停机的情况下随意变大、变小、变强、变弱，在性能和功耗之间动态平衡。这是完美的！5G时代，核心网采用微服务架构，与容器也是绝配——单体架构（Monolithic）变成微服务架构（Microservices），相当于全能变N专。每个专业都分配给一个独立的容器，提供最大的灵活性。细化分工按照这种发展趋势，在移动通信系统中，除了天线，其余部分都可以虚拟化。核心网是第一个，但不是最后一个。虚拟化后的核心网应该属于IT而不是通信。核心网的功能只是容器中的一个普通软件功能。至于在座的核心网工程师们，恭喜你们，你们即将转型成功！作者：小枣君编辑：陶佳龙来源：转载自微信公众号新鲜枣课堂（ID：xzclasscom）
