隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的出現(xiàn)，該領(lǐng)域的先鋒公司現(xiàn)在正在尋找容器，以將DevOps的優(yōu)勢擴(kuò)展到嵌入式開發(fā)系統(tǒng)的獨(dú)特需求。隨著企業(yè)希望擴(kuò)大其物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的能力，流行的容器技術(shù)如LXC或Linux容器和Docker位居榜首。

容器簡史

容器作為虛擬機(jī)(VMs)的輕量級替代品得到普及。虛擬機(jī)是虛擬化硬件服務(wù)器，允許用戶在現(xiàn)有主機(jī)操作系統(tǒng)上安裝和運(yùn)行來賓操作系統(tǒng)(OS)。這意味著在任何操作系統(tǒng)環(huán)境中開發(fā)的應(yīng)用程序都可以在任何系統(tǒng)上運(yùn)行。

但是，虛擬機(jī)具有很高的開銷、維護(hù)成本和較大的映像大小，這可能會將資源過度分配給運(yùn)行在虛擬機(jī)上的操作系統(tǒng)的每個(gè)實(shí)例。另一方面，容器是虛擬化的軟件環(huán)境，它將應(yīng)用程序的代碼及其依賴項(xiàng)打包，以便應(yīng)用程序可以在任何主機(jī)上單獨(dú)并行運(yùn)行，并根據(jù)需要分配資源。

LXC和LXD–操作系統(tǒng)的容器化

容器技術(shù)于2001年通過Jacques Gélinas的LinuxVServer項(xiàng)目首次引入。這種早期形式的容器技術(shù)經(jīng)歷了幾次重新設(shè)計(jì)，例如添加了cgroup功能，允許在不需要啟動任何虛擬機(jī)的情況下限制和優(yōu)先排序資源(CPU、內(nèi)存、塊I/O、網(wǎng)絡(luò));以及名稱空間隔離功能，該功能允許完全隔離應(yīng)用程序?qū)Σ僮鳝h(huán)境的視圖，包括進(jìn)程樹、網(wǎng)絡(luò)、用戶ID和裝載的文件系統(tǒng)和名稱空間。

2008年，IBM工程師添加了一層用戶空間工具，以使嵌入式開發(fā)人員更喜歡該技術(shù)。

2014年，LXC 1.0版本通過利用現(xiàn)有的Linux技術(shù)(如seccomp和SELinux)進(jìn)一步解決了LXC的安全問題，以控制和防止惡意代碼從容器中溢出造成的DoS攻擊。

LXC容器的工作原理是采用操作系統(tǒng)級虛擬化，允許多個(gè)Linux虛擬環(huán)境在共享硬件和基于Linux的操作系統(tǒng)內(nèi)核上同時(shí)運(yùn)行。這節(jié)省了開銷成本，并允許構(gòu)建應(yīng)用程序以跨多種設(shè)備類型使用。本質(zhì)上，LXC專注于系統(tǒng)和操作系統(tǒng)級的容器化，而這正是它們擅長的地方。

LXD–LXC容器的升級

LXD被描述為下一代系統(tǒng)容器。它通過可以連接到LXC庫的RESTAPI增強(qiáng)了系統(tǒng)級的容器化。它用Go編寫，創(chuàng)建了一個(gè)系統(tǒng)守護(hù)進(jìn)程，應(yīng)用程序通過HTTPS通過UNIX套接字訪問，進(jìn)一步擴(kuò)展了分布式系統(tǒng)可移植性的可能性。LXD構(gòu)建在LXC之上，并通過內(nèi)核擴(kuò)展其功能，而不是獨(dú)立于操作系統(tǒng)。它的行為非常類似于帶有虛擬機(jī)監(jiān)控程序的VM，但沒有資源開銷。

Docker–集裝箱化應(yīng)用程序

雖然Linux容器主要在系統(tǒng)級，但Docker的重點(diǎn)是應(yīng)用程序容器化。Docker于2013年推出，最初基于LXC，并添加了用戶友好的工具，以吸引嵌入式開發(fā)人員尋找大型虛擬機(jī)的替代品。最終，Docker通過開發(fā)自己的集裝箱化架構(gòu)與LXC有所不同。

Docker和LXC共享類似的安全和進(jìn)程隔離功能，確保運(yùn)行的進(jìn)程不會過度利用資源。然而，它們實(shí)際上是非常不同的技術(shù)——每個(gè)Docker容器運(yùn)行單個(gè)虛擬化應(yīng)用程序引擎，而LXC容器化系統(tǒng)或Linux操作系統(tǒng)用戶區(qū)的不同組件。

Docker容器打包單個(gè)應(yīng)用程序或應(yīng)用程序組件，而不是客戶操作系統(tǒng)，它有一個(gè)直接在主機(jī)操作系統(tǒng)上運(yùn)行的Docker守護(hù)程序。此外，在嵌入式開發(fā)中，每個(gè)容器化應(yīng)用程序都是獨(dú)立運(yùn)行的，不會影響主機(jī)中同時(shí)運(yùn)行的任何其他應(yīng)用程序。