什么是虚拟化技术？

Docker 是一款基于容器虚拟化技术构建的软件，那到底什么虚拟化技术呢？在学习 Docker 之前，先简单了解下虚拟化技术。

虚拟化是云原生的实现基础，它能够帮助我们更加有效地利用物理计算机硬件。

虚拟化技术是一种将物理资源抽象为虚拟资源，并将虚拟的计算机资源提供给应用程序使用的技术。其中物理资源包括处理器、硬盘、网卡等硬件资源。

虚拟化技术可以将物理资源划分为多个相互独立的虚拟环境，每个虚拟环境都可以运行不同的操作系统和应用程序，从而提高硬件资源的利用率和灵活性，降低硬件成本和管理复杂度。

虚拟化的概念其实不难理解。假设我们有一台 32G 内存的物理机，如果只运行一个占用 4G 内存应用程序，这会浪费大量的资源。通过虚拟化技术，我们可以在一台物理机上运行多个应用程序，为不同的应用程序提供虚拟内存服务。运行在同一台物理机的应用程序是相互独立的，互不影响，这充分提高了计算机硬件资源的利用率。

虚拟化技术前后的区别如下图所示：

虚拟化技术实现

虚拟化技术有下面几种常见的实现方案：

1. 完全虚拟化：完全虚拟化是指在虚拟机上运行操作系统和应用程序，虚拟机中的操作系统和应用程序不知道自己运行在虚拟环境中，而是认为自己运行在物理机上。完全虚拟化需要在虚拟机中添加虚拟化层，用于模拟物理硬件和操作系统。
2. 容器虚拟化：
   容器虚拟化是指在操作系统层面上实现虚拟化，每个容器可以运行不同的应用程序，但是共享同一个操作系统内核和系统资源。容器虚拟化通常比完全虚拟化和半虚拟化更加轻量级和快速，但是容器之间的隔离性相对较弱。

完全虚拟化技术的典型实现的是虚拟机，容器虚拟化技术的典型实现是 Docker。

虚拟机和Docker有何不同？

虚拟机和 Docker 都是虚拟化技术的实现，但是它们的实现原理和应用场景有所不同。

虚拟机是一种完全虚拟化技术，它可以在物理服务器上创建多个虚拟机，每个虚拟机都具有自己的操作系统、应用程序和系统资源（例如CPU、内存、磁盘、网络等），虚拟机之间是相互隔离的。虚拟机需要在每个虚拟机中模拟物理硬件，因此虚拟机的启动和停止比较慢，占用的系统资源也比较多。虚拟机适用于需要完全隔离的应用场景，例如安全性要求较高的应用程序、不同操作系统之间的互操作等。

Docker 是一种容器虚拟化技术，它可以将应用程序打包成容器镜像，运行在 Docker引擎 中，每个容器都具有自己的应用程序和系统依赖，并共享宿主机的操作系统内核和系统资源。容器启动和停止比较快，占用的系统资源比虚拟机少，因此 Docker 适用于快速部署和迁移应用程序的场景，例如微服务架构、云原生应用程序、开发环境的搭建和管理等。

虚拟机和 Docker容器 的原理图如下图所示：

虚拟机和 Docker容器 的优缺点如下：

虚拟化技术的优势

虚拟化技术在行业技术变革中留下了浓墨重彩的一笔，其主要特点和优势如下：

1. 硬件资源利用率高：虚拟化技术可以将物理资源划分为多个虚拟环境，提高硬件资源的利用率和灵活性，降低硬件成本和管理复杂度。

2. 系统维护和管理方便：虚拟化技术可以将多个虚拟环境隔离开来，每个虚拟环境可以独立运行和管理，方便系统维护和管理。

3. 应用程序部署和迁移方便：虚拟化技术可以将应用程序打包成虚拟机镜像或容器镜像，实现应用程序的快速部署和迁移。

总结

1. 虚拟化技术是一种将物理资源抽象为虚拟资源，并将虚拟的计算机资源提供给应用程序使用的技术。其将物理资源划分为多个相互独立的虚拟环境，每个虚拟环境都可以运行不同的操作系统和应用程序，从而提高硬件资源的利用率和灵活性，降低硬件成本和管理复杂度。
2. 虚拟化技术实现方案通常有完全虚拟化和容器虚拟化，完全虚拟化的典型实现是虚拟机，容器虚拟化的典型实现是 Docker 。
3. 虚拟机和 Docker 都是虚拟化技术，但是它们的实现原理、资源占用和应用场景有所不同。虚拟机适用于需要完全隔离的应用场景，而Docker 适用于快速部署和迁移应用程序的场景。
4. 通过虚拟化技术可以提高硬件资源的利用率、便于系统的维护和管理并且应用程序可以快速的部署和迁移。

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