Docker跟一般的虚拟机有什么区别

这是StackOverflow上的一个问题及其回答的翻译（原文：Docker.io跟一般的虚拟机有什么区别？）。原文主要回答了三个问题：

前两个问题是主问题，最后一个问题是有人在评论中提出的，原作者也做了回答。

问题：

我正在学习Docker.io的文档（http://docs.docker.io/en/latest/terms/container/），试图找到Docker.io跟完整的虚拟机之间到底有什么差别。Docker.io是如何在实现一个完整的文件系统，隔离网络环境等特性的同时又能保持轻量化的？

回答：

当前，Docker内部使用的是Linux容器技术（LXC），这是运行在与它的宿主机器同样的操作系统上。这准许它可以和宿主机器共享许多系统资源。它也会使用AuFS作为文件系统，也为你管理网络。

AuFS是一个分层文件系统，可以有一个只读分区，一个可写分区，然后将两者合并。所以，可以让所有的容器共享同一个只读分区，并各个容器设置各自的写分区。

比如有一个1GB大小的容器镜像。如果使用一般的虚拟机，需要N台机器的话，就需要N GB的存储空间。有了LXC和AuFS，可以让运行相同操作系统的多个容器共享这1GB，这样即使需要1000个容器，所需的空间也比1GB多不了多少。

完全的虚拟化系统会完全占有分配给它的资源，很少共享。隔离性很好，但很重（需要更多的资源）。

LXC的隔离性弱一下，但非常轻量化，需要的资源很少。类似在一个主机上运行1000个容器这种任务，对LXC来说就是秒杀。如果用Xen来实现这么多虚拟机，除非主机异常强悍，否则是不可能的。

一般的虚拟系统需要数分钟来启动，LXC容器的启动时间只有几秒钟，有时甚至不到一秒。

两种虚拟系统都有各自的优缺点。如果需要彻底的隔离，确保资源分配，那就应该用完整的虚拟机。如果只是要隔离各个进程，同时需要在一般的主机上运行大量的此类进程，LXC就是最佳选择。

关于LXC的具体解释可以看看这篇博客文章：http://blog.dotcloud.com/under-the-hood-linux-kernels-on-dotcloud-part

问题

为什么在docker镜像中部署软件要比直接在持久化的生产环境中部署软件便捷？

回答

在持久化的生产环境中部署软件是说起来容器做起来难。就算是用上了诸如chef和puppet一类的工具，主机和生产环境之间还是会有诸如OS更新之类的差异。

docker所做的事情就是赋予你一种能力，使你可以将OS快照存入一个通用的镜像，并使得在往其它的docker主机上部署时变得容易。对于本地，开发、质量管理、产品等等，都是用的同一个镜像。当然你也可以用其它的工具来做到这一点，但是可能没有这么容易或者这么快。

这对于单元测试是非常棒的。让我们来看看你有1000个测试，而且都需要连接数据库。为了不破坏任何事情，你需要一个接着一个的运行，以便这些测试不会相互影响（每个测试都在事务中，然后回滚回去）。使用Docker，那么你可以创建一个数据库的镜像（image），既然你知道这些测试会运行在相同的的数据库快照下，那么就可以并行地运行所有测试。既然这些测试都是并行运行在linux容器中，那么他们可以同时运行在同样的环境中。这样你的测试会完成的非常快。试着用完整的虚拟机来做这件事。

问题

很有意思！我依然觉得我对“snapshot the OS”这个概念感到困惑。怎么可能实现这个功能却不需要做一个OS的镜像？

回答

好吧，我试着解释一下。首先你有一个基础镜像image，做一些修改，用docker提交这些修改，docker会创建一个镜像image。但这个镜像中保存的只是你修改后的镜像跟基础镜像之间的差异。在运行你的镜像时，依然需要基础镜像，docker会通过分层文件系统，就是AuFS，将你的映像置于基础映像之上。AuFS会将各层系统合并，你就能得到你自己的镜像，直接运行即可。你可以增加许多的 镜像（image），这些 镜像（image）只会记录改变的地方。