【行业】中国容器云市场研究报告(56页)
借助镜像打包技术,容器得以便捷复制实现扩容。从内部架构上看,容器架构可被理解为一个高度精简的、独立运行的程序包,其底层为BootFS(一种文件系统)用于接入宿主机的服务器操作系统;中层为镜像层,镜像层在程序运行的过程中不可改写,主要包含上层程序的代码和运行该程序所需的一切系统环境;上层为可改写的容器,镜像中代码的运行和结果的产生都在容器中进行,各个容器彼此独立。由于容器镜像文件大小较小,且包含程序运行的一切条件,可快速实现容器程序的复制,从而实现容器架构的弹性扩容。
容器架构是资源部署的进步,运行更加高速快捷。传统的IT架构是以服务器、操作系统和程序三层构成,由于不同的服务器、操作系统可能不兼容,在应用开发流程中常出现开发者与使用者的系统环境差异导致程序无法运行的现象,虚拟化架构的出现就是为了解决这一问题。虚拟机架构在宿主机操作系统上增加了虚拟层,其上可以运行不同的、彼此隔离的虚拟操作系统,应用开发者得以将程序与操作系统等环境一起打包后进行分发和安装,从而解决不同的用户系统环境不兼容的问题。容器架构本质上也是虚拟化,然而容器镜像在封装时并不涉及操作系统,仅封装程序本身和必要的环境文件,使得每个容器占用的服务器资源更少(一台服务器能够部署更多容器)、启动和运行较虚拟机更快,对IT资源的使用效率更高。
对计算机资源的“活用”催生虚拟化和容器的发展。从计算机底层架构发展的历史来看,现代电子计算机系统以物理机(服务器)为基础、通过操作系统调用物理机资源支持软件程序运行的这一结构是在1970s~1980s逐步成型的。此后的20~30年间发展出了包括Windows和macOS在内的闭源操作系统和以Linux发行版为代表的开源操作系统,一台计算机只能安装一个操作系统,而不同的操作系统之间兼容性不佳,给计算机用户尤其是IT行业的从业人员而言带来了不便。虚拟机的出现解决了这一问题,允许在一台物理机上安装多个独立的、在一定条件下可以通信的操作系统,在一定程度上加强了不同操作系统之间的兼容性,然而从应用程序封装和移植上讲,虚拟化的操作系统仍然较“笨重”,从而催生了容器技术的发展。