1.2 为什么要使用Docker

1. Docker容器虚拟化的好处

Docker项目的发起人、Docker公司CTO Solomon Hykes认为，Docker在正确的地点、正确的时间顺应了正确的趋势——如何正确地构建应用。

在云时代，开发者创建的应用必须要能很方便地在网络上传播，也就是说应用必须脱离底层物理硬件的限制；同时必须是“任何时间任何地点”可获取的。因此，开发者们需要一种新型的创建分布式应用程序的方式，快速分发和部署，而这正是Docker所能够提供的最大优势。

举个简单的例子，假设用户试图基于最常见的LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP）组合来构建网站。按照传统的做法，首先需要安装Apache、MySQL和PHP以及它们各自运行所依赖的环境；之后分别对它们进行配置（包括创建合适的用户、配置参数等）；经过大量的操作后，还需要进行功能测试，看是否工作正常；如果不正常，则进行调试追踪，意味着更多的时间代价和不可控的风险。可以想象，如果应用数目变多，事情会变得更加难以处理。

更为可怕的是，一旦需要服务器迁移（例如从亚马逊云迁移到其他云），往往需要对每个应用都进行重新部署和调试。这些琐碎而无趣的“体力活”，极大地降低了用户的工作效率。究其根源，是这些应用直接运行在底层操作系统上，无法保证同一份应用在不同的环境中行为一致。

而Docker提供了一种更为聪明的方式，通过容器来打包应用、解耦应用和运行平台。这意味着迁移的时候，只需要在新的服务器上启动需要的容器就可以了，无论新旧服务器是否是同一类型的平台。这无疑将帮助我们节约大量的宝贵时间，并降低部署过程出现问题的风险。

2. Docker在开发和运维中的优势

对开发和运维（DevOps）人员来说，最梦寐以求的效果可能就是一次创建或配置，之后可以在任意地方、任意时间让应用正常运行，而Docker恰恰是可以实现这一终极目标的“瑞士军刀”。具体说来，在开发和运维过程中，Docker具有如下几个方面的优势：

❑ 更快速的交付和部署。使用Docker，开发人员可以使用镜像来快速构建一套标准的开发环境；开发完成之后，测试和运维人员可以直接使用完全相同的环境来部署代码。只要是开发测试过的代码，就可以确保在生产环境无缝运行。Docker可以快速创建和删除容器，实现快速迭代，节约开发、测试、部署的大量时间。并且，整个过程全程可见，使团队更容易理解应用的创建和工作过程。

❑ 更高效的资源利用。运行Docker容器不需要额外的虚拟化管理程序（Virtual Machine Manager, VMM，以及Hypervisor）的支持，Docker是内核级的虚拟化，可以实现更高的性能，同时对资源的额外需求很低。与传统虚拟机方式相比，Docker的性能要提高1～2个数量级。

❑ 更轻松的迁移和扩展。Docker容器几乎可以在任意的平台上运行，包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等，同时支持主流的操作系统发行版本。这种兼容性让用户可以在不同平台之间轻松地迁移应用。

❑ 更简单的更新管理。使用Dockerfile，只需要小小的配置修改，就可以替代以往大量的更新工作。所有修改都以增量的方式被分发和更新，从而实现自动化并且高效的容器管理。

3. Docker与虚拟机比较

作为一种轻量级的虚拟化方式，Docker在运行应用上跟传统的虚拟机方式相比具有如下显著优势：

❑ Docker容器很快，启动和停止可以在秒级实现，这相比传统的虚拟机方式（数分钟）要快得多；

❑ Docker容器对系统资源需求很少，一台主机上可以同时运行数千个Docker容器（在IBM服务器上已经实现了同时运行10K量级的容器实例）；

❑ Docker通过类似Git设计理念的操作来方便用户获取、分发和更新应用镜像，存储复用，增量更新；

❑ Docker通过Dockerfile支持灵活的自动化创建和部署机制，以提高工作效率，并标准化流程。

Docker容器除了运行其中的应用外，基本不消耗额外的系统资源，在保证应用性能的同时，尽量减小系统开销。传统虚拟机方式运行N个不同的应用就要启用N个虚拟机（每个虚拟机需要单独分配独占的内存、磁盘等资源），而Docker只需要启动N个隔离得“很薄的”容器，并将应用放进容器内即可。应用获得的是接近原生的运行性能。

当然，在隔离性方面，传统的虚拟机方式提供的是相对封闭的隔离。但这并不意味着Docker不安全。Docker利用Linux系统上的多种防护技术实现了严格的隔离可靠性，并且可以整合众多安全工具。从1.3.0版本开始，Docker重点改善了容器的安全控制和镜像的安全机制，极大地提高了使用Docker的安全性。在已知的大规模应用中，目前尚未出现值得担忧的安全隐患。

表1-1比较了使用Docker容器技术与传统虚拟机技术的各种特性，可见容器技术在很多应用场景下都具有巨大的优势。