在過去一年，行業(yè)和用戶對Docker(既是一項技術又是一家公司)的認識大有提升。可以這么說，它是我在職業(yè)生涯中見過的發(fā)展最迅猛的技術，采用速度之快前所未有。

這項技術在一些重要企業(yè)已得到了采用，并得到了包括微軟和谷歌在內(nèi)的各大軟件廠商的認可。這家公司獲得了大筆資金，不惜投入巨額，通過研發(fā)來提高該技術的易用性，包括改進網(wǎng)絡功能。2014年，Docker甚至投入了相當大的精力，打造正規(guī)的合作伙伴體系。

我所在公司Flux7是Docker的創(chuàng)始合作伙伴之一。之所以選擇我們公司作為合作伙伴，是因為我們在將Docker實施到幾個關鍵使用場合方面有著早期經(jīng)驗。

本文著重介紹了我認為的最佳使用場合，它們都基于第一手經(jīng)驗和反復試驗。

Docker的主要好處

Docker提供了輕量級虛擬化技術，而開銷幾乎為零。這因此帶來了一些頗有影響力的優(yōu)點。

首先，你可以得益于Docker提供的額外一層抽象機制，沒必要為開銷而操心。下一大優(yōu)點在于，你在單單一個機器上運行的容器數(shù)量比光借助虛擬化技術要多得多。

另一大影響就是，容器的構建和拆卸可以在短短幾秒內(nèi)完成。Docker常見問題解答(FAQ)全面介紹了Docker為傳統(tǒng)容器增添的特性。

總之，Docker功能分為這幾大類：

將應用程序便攜式部署成單一對象，而不是進程沙箱;

以應用程序為中心，而不是以機器/服務器為中心;

支持容器自動化構建;

內(nèi)置版本控制功能;

可重復使用的組件;

共享容器的公共注冊中心;以及

借助已發(fā)布的API，建立日益龐大的工具生態(tài)系統(tǒng)。

在我看來，真正讓Docker與眾不同的特點在于分層文件系統(tǒng)以及將版本控制應用到整批容器的功能。能夠跟蹤、恢復和查看變更的好處眾所周知;總的來說，這也是軟件開發(fā)方面一項備受歡迎、廣泛使用的特性。Docker將同樣這個概念擴展到了更高層面;整個應用程序及其所有依賴項都在單單一個環(huán)境中，這是前所未有的。

Docker的主要使用場合

下面僅僅是幾個使用場合，它們借助Docker這項支持性技術提供了一致的環(huán)境，而開銷很小。

1. 簡化配置

Docker倡導的主要使用場合是簡化配置。虛擬機的一大優(yōu)點在于，能夠在你的基礎設施上運行任何平臺，虛擬機有自己的配置。

Docker提供了同樣這項功能，卻沒有虛擬機的開銷。它讓你可以將環(huán)境和配置放入到代碼中加以部署。同樣的Docker配置還可以用在各種環(huán)境中。這將基礎設施需求與應用程序環(huán)境分離開來。

可以自由地在多個IaaS/PaaS上運行應用程序，又不需要任何的額外改動，這是Docker可以幫助你實現(xiàn)的終極目標。

如今，從亞馬遜到谷歌，每家IaaS/PaaS提供商都支持Docker。知名廠商紛紛看好Docker?，F(xiàn)在，輪到你得益于同樣這些選擇了。

2. 代碼流水線管理

前一種使用場合給代碼流水線管理帶來了重大影響。隨著代碼從開發(fā)人員的機器進入到生產(chǎn)環(huán)境，它在一路中要經(jīng)歷許多不同的環(huán)境。這每一個環(huán)境會略有差異。

從開發(fā)環(huán)境直到生產(chǎn)環(huán)境，Docker為應用程序提供了始終一致的環(huán)境，因而簡化了代碼開發(fā)和部署流水線。

Docker映像不可改變的特性以及易于構建，可以幫助你實現(xiàn)從開發(fā)環(huán)境直到生產(chǎn)環(huán)境，應用程序的運行環(huán)境都不發(fā)生變化。

3. 提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力

這進而讓Docker為提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力這個使用場合帶來了一些額外優(yōu)勢。想了解詳細的例子，你可以參閱我在DockerCon 2014大會上的演講。

在開發(fā)環(huán)境中，我們有兩個彼此沖突的目標：

我們希望盡可能接近生產(chǎn)環(huán)境;以及

我們希望開發(fā)環(huán)境盡可能快速，以便交互式使用。

理想情況下，想實現(xiàn)第一個目標，我們就需要每個服務都在自己的虛擬機上運行，體現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境的應用程序是如何運行的。然而，我們又不想每當需要編譯時總是需要互聯(lián)網(wǎng)連接，總是添加遠程工作帶來的開銷。

這時候，開銷很低的Docker派得上用場。開發(fā)環(huán)境的內(nèi)存容量通常很低;由于并不增加內(nèi)存占用空間(使用虛擬機通常會增加內(nèi)存占用空間)，Docker可以輕松讓幾十個服務運行。

想實現(xiàn)第二個目標，為了提供快速反饋回路，我們使用Docker的共享卷，從容器的主機操作系統(tǒng)――這是虛擬設備虛擬機(通常是Vagrant設備)，將應用程序代碼提供給一個或多個容器。應用程序源代碼則使用Vagrant的與主機操作系統(tǒng)(Windows、Mac或Linux)同步的文件夾，提供給容器主機操作系統(tǒng)(Vagrant設備)。

這種方法有諸多好處。開發(fā)人員可以從他所選擇的平臺(Windows、Mac或Linux)編輯源代碼，還能夠立即查看變化，因為運行的應用程序使用同樣的源代碼，運行環(huán)境則在使用一個或多個Docker容器的Vagrant設備里面設置。

此外，這種方法可以幫助不是非常了解后端細節(jié)的前端工程師輕松使用全面的應用程序架構，致力于他感興趣的方面，不需要操心設置或安裝方面的煩心事。另外，它提供了一種機會，可以進一步探究后端系統(tǒng)在底層是如何工作的，以便更深入地了解整個架構。

不妨更深入地細述這種方法。我們談論的Vagrant設備可能是普通的操作系統(tǒng)發(fā)行版，它通過Vagrant文件(Vagrantfile)加以全面配置。或者，它也可能是一個定制設備，在某種程度上進行了預先配置，然后我們在需要Vagrant時，可以使用Vagrant文件加以進一步配置。

如果你希望不依賴網(wǎng)絡，構建一切都已預先配置好的定制設備是條出路。這種方法的唯一缺點是，虛擬機設備很龐大，而且環(huán)境未更新過。

你想實現(xiàn)第一個目標(盡量縮小開發(fā)和生產(chǎn)的不一致)時需要考慮的另外一點是，制定一項策略來進行數(shù)據(jù)庫轉儲，那樣應用程序的各個部分都面面俱到。這就好比我們在測試覆蓋方面力爭實現(xiàn)的。僅僅獲得隨機性子集并不是最佳解決辦法。你需要一項策略，與你應用程序的所有相關特性相一致。

如果你可以獲得完整的數(shù)據(jù)庫轉儲，那也是一條出路。但在大數(shù)據(jù)盛行的當下，你幾乎做不到這一點。你需要一個子集來處理或測試。

4. 應用程序隔離

可能有諸多原因讓你到頭來在同一個機器上運行多個應用程序。前面提到的提高開發(fā)人員的生產(chǎn)力就是這樣一個例子。不過也有其他的使用場合。

值得考慮的幾個此類使用場合包括：合并服務器以降低成本，或者逐步計劃將整塊式應用程序劃分成幾個分離的部分。

比如說，假設你需要運行兩臺REST API服務器，它們都使用flask框架。但每一臺服務器使用版本略有不同的flash及其他此類依賴項。在不同的容器下運行這些API服務器提供了一種簡單的出路，可以克服所謂的“依賴性地獄”(dependency hell)。

5. 服務器合并

就像使用虛擬機來合并多個應用程序一樣，Docker的應用程序隔離功能可以合并多臺服務器，以節(jié)省成本。然而，由于沒有多個操作系統(tǒng)的內(nèi)存占用空間，又能夠在諸實例之間共享閑置未用的內(nèi)存，Docker提供的服務器合并效果比借助虛擬機所能實現(xiàn)的好得多。

新一代靈活定制的平臺即服務(PaaS，比如Heroku、Elastic Beanstalk和App Engine)都使用容器的這些強大功能，現(xiàn)在有了Docker，這些功能觸手可及。

此外，Deis、Kubernetes、Cadvisor、Panamax及其他開源項目使得部署和監(jiān)控代表多層應用程序架構的大量容器易于管理。

6. 調(diào)試功能

Docker提供了未必是容器所特有的許多工具，但是它們與容器概念很搭。它們還提供了極其有用的功能。這包括：能夠檢查容器和容器版本，另外還能讓兩個容器有所不同。這在修復應用程序時大有用處。

Flux7.com就在Docker容器里面運行。我們的Web開發(fā)人員告訴我們，一次崩潰的根源是他從用戶界面推送到functions.php文件的代碼變更。我在短短一分鐘內(nèi)建立起了開發(fā)環(huán)境，讓這位Web開發(fā)人員能夠在沙箱里面進行調(diào)試。他稍后對我們表示一切OK后，我們就能切換回到網(wǎng)站的最新版本，這要歸功于Docker和Linux容器。

雖然這個過程可以使用另一種策略來解決，但是使用Docker卻是解決這個問題的一種高效方法。另外，它也是我們實施在前端功能至關重要的許多客戶部署環(huán)境的一種方法。

7. 多租戶模式

不過Docker另一種值得關注的使用場合是，它可以用在多租戶應用程序中，因而避免了對應用程序進行重大改寫。

我們自身的例子就是，為一款物聯(lián)網(wǎng)應用程序開發(fā)便捷的多租戶架構。這種多租戶應用程序的代碼庫要復雜得多，缺乏靈活性，難以處理。重新設計應用程序的架構不僅耗費時間，還耗費大量錢財。

使用Docker，就很容易為每個用戶建立用來運行應用程序層多個實例的隔離環(huán)境，而且成本低廉。這之所以有可能，是由于Docker環(huán)境可以迅速構建，另外由于易于使用的API，我們可以使用這些API，通過編程來啟動容器。我們使用了docker-py，這個Python庫有助于通過Web應用程序界面，與Docker守護程序進行交互。

8. 快速部署

在虛擬機出現(xiàn)之前，配置新的硬件資源需要數(shù)天。虛擬化將這個時間縮短到了幾分鐘。Docker更是縮短到了短短幾秒鐘，因為它只需要為這個過程創(chuàng)建容器，并不啟動操作系統(tǒng)。正是這項支持性技術，促使谷歌和Facebook使用容器。

實際上，你可以在數(shù)據(jù)中心里面創(chuàng)建和銷毀資源，不用操心再次構建所需的成本。由于數(shù)據(jù)中心的利用率通常只在30%左右，很容易使用更積極地分配資源的方法，提高這個數(shù)字。另外，配置新實例的成本很低，允許更積極大膽地分配資源。

此外，Docker映像不可改變的特性讓你吃下了定心丸：一切都將完全以之前的方式正常運行。

結束語

還有更多的使用場合表明Docker是一種合適的解決方案，包括從確保安全到助力開發(fā)人員，不一而足。本文著重介紹了我們認為給實際項目增添重大價值的使用場合。

從運行API服務器和Web應用程序，到運行采用計算統(tǒng)一設備架構(CUDA)的應用程序和功能完備的高清桌面云可視化(High Definition Desktop Cloud Visualization)――你可以從運行中的容器里面使用GPU，Docker提供了一系列廣泛的使用場合。Docker讓Linux容器化技術易于訪問和易于使用，而且更重要的是，讓這項技術易于管理。

對我們來說，使用Docker的動機總是在于使用適合某個項目的工具。最值得關注的方面在于業(yè)務理由，然后我們根據(jù)業(yè)務理由來構建系統(tǒng)。

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