【行業】中國容器云市場研究報告(56頁)

借助鏡像打包技術,容器得以便捷復制實現擴容。從內部架構上看,容器架構可被理解為一個高度精簡的、獨立運行的程序包,其底層為BootFS(一種文件系統)用于接入宿主機的服務器操作系統;中層為鏡像層,鏡像層在程序運行的過程中不可改寫,主要包含上層程序的代碼和運行該程序所需的一切系統環境;上層為可改寫的容器,鏡像中代碼的運行和結果的產生都在容器中進行,各個容器彼此獨立。由于容器鏡像文件大小較小,且包含程序運行的一切條件,可快速實現容器程序的復制,從而實現容器架構的彈性擴容。

容器架構是資源部署的進步,運行更加高速快捷。傳統的IT架構是以服務器、操作系統和程序三層構成,由于不同的服務器、操作系統可能不兼容,在應用開發流程中常出現開發者與使用者的系統環境差異導致程序無法運行的現象,虛擬化架構的出現就是為了解決這一問題。虛擬機架構在宿主機操作系統上增加了虛擬層,其上可以運行不同的、彼此隔離的虛擬操作系統,應用開發者得以將程序與操作系統等環境一起打包后進行分發和安裝,從而解決不同的用戶系統環境不兼容的問題。容器架構本質上也是虛擬化,然而容器鏡像在封裝時并不涉及操作系統,僅封裝程序本身和必要的環境文件,使得每個容器占用的服務器資源更少(一臺服務器能夠部署更多容器)、啟動和運行較虛擬機更快,對IT資源的使用效率更高。

對計算機資源的“活用”催生虛擬化和容器的發展。從計算機底層架構發展的歷史來看,現代電子計算機系統以物理機(服務器)為基礎、通過操作系統調用物理機資源支持軟件程序運行的這一結構是在1970s~1980s逐步成型的。此后的20~30年間發展出了包括Windows和macOS在內的閉源操作系統和以Linux發行版為代表的開源操作系統,一臺計算機只能安裝一個操作系統,而不同的操作系統之間兼容性不佳,給計算機用戶尤其是IT行業的從業人員而言帶來了不便。虛擬機的出現解決了這一問題,允許在一臺物理機上安裝多個獨立的、在一定條件下可以通信的操作系統,在一定程度上加強了不同操作系統之間的兼容性,然而從應用程序封裝和移植上講,虛擬化的操作系統仍然較“笨重”,從而催生了容器技術的發展。

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