Day-02-Container 是什麼

Container 是什麼

容器（Container）是一種虛擬化技術，它可以將應用程序及其所有依賴項（如程式庫、配置文件等）打包成一個獨立的單元，稱為 容器映像檔(Container Image)。

容器映像檔(Container Image) 具有輕量、可攜、易於複製 的特性，能快速的建構應用程序再不同的主機上，不必擔心環境差異的問題。
另外容器也具有相當好的隔離性，你能在同個主機能同時運行多個不同的 容器（Container），且彼此獨立隔離，確保應用程序運作穩定，再實務上也提升了運算資源的利用效率。

與 VM 相比

圖檔來源 (Containers vs. virtual machines)

左側的圖示代表傳統的虛擬機 (VM) 部署架構，每個應用程序都運行於一個 VM 實例上，這帶來了一些缺點

• 更多的資源消耗: VM需要更多的資源，包括記憶體和處理器，因為每個VM都包括完整的作業系統 (Guest OS)。
• 環境差異性: 每台 VM 都手動安裝和配置依賴函式庫，環境可能存在差異。
• 啟動時間緩慢: VM的啟動時間較長，可能需要幾分鐘。

而右側為容器架構的部署方式，數個內含應用程序的容器 都運行於 Container Engine（如 Docker）之上，共享同一個作業系統的資源，這提供了以下優勢

• 輕量級： 容器非常輕量，多個容器可以共用相同的主機核心，因此資源消耗較低。
• 快速啟動： 容器可以在幾秒內啟動，使應用程式可以快速部署和擴展。

  容器共用了 Host 主機的作業系統，無需運行自己的作業系統，大幅加速了啟動速度

• 一致性： 容器包含應用程式及其相依性，確保在不同環境中的一致運行。
• 易於管理： 容器的生命週期管理簡單，並且容易自動化，降低了管理成本。

使用案例 - 更穩定的部署

再容器化技術出現之前，大多服務的部署方式都是

1. 由 應用軟體開發者(通常是軟體工程師) 提供編譯並打包好的應用軟體運行檔(如 Jar)
2. Server 管理者 將 應用軟體運行檔 上傳至 Server 中，並啟動該運行檔
3. Server 管理者打給你：你的服務跑不起來欸，過來看一下錯誤訊息 (X

「為什麼我本地能運行，但上了伺服器卻有問題」

相信大家多少有類似的經驗，除了網路與應用程序內部參數設定的問題之外，很常見的情況就是 環境差異，Server OS 上的環境多少跟你的開發環境 跟 你開發/測試時的運行環境很可能是有差異的，可能是缺少某些函式庫、函示庫版本不同 或是 權限配置。

容器一致性的特性能有效改善此問題，讓將依賴項管理左移到開發/測試階段，降低服務部署的風險。

結論

容器技術的特性，對於 software developer 與 sever administrator 都帶來了許多好處

對於 Software developer：

• 環境一致性： 容器將應用程式及其相依性封裝在一個容器中，確保開發環境和生產環境之間的一致性，減少了「在我的機器上能運作」問題。

• 快速開發和測試： 容器可以迅速啟動，開發者可以在幾秒內建立和測試應用程式，加快了開發週期。

• 簡化部署： 開發者可以在本地編寫和測試容器，然後將相同的容器部署到生產環境，減少了部署中的問題和不一致性。

• 微服務架構： 容器適用於微服務架構，使開發者能夠將不同部分的應用程式獨立打包為容器，並簡化維護和擴展。

對於 Sever administrator：

• 資源利用率： 容器共用主機資源，提高了資源利用率，允許在同一伺服器上運行多個容器，節省硬體成本。

• 簡化部署和維護： 容器的生命週期管理簡單，容易自動化，降低了部署和維護的工作負擔。

• 隔離性和安全性： 容器提供隔離性，確保不同容器之間無法干擾，有利於提高應用程式的安全性。

• 擴展性： 伺服器管理員可以快速擴展容器，以應對流量增加，而無需修改應用程式的代碼。

• 故障恢復： 容器管理工具通常具有故障恢復和自動擴展功能，提高了應用程式的可用性。

今天我們大致瞭解了容器化的好處，接下來會花個兩天左右的篇幅，介紹如何使用 Docker 這個 Container Engine 來運行服務 與 如何將你的應用軟體打包成 容器映像檔(Container Image)。