在過去的十年間，容器化技術(shù)徹底改變了軟件開發(fā)和部署的面貌。
Docker 的登場無疑是這場變革的催化劑，它將應(yīng)用和服務(wù)的打包、分發(fā)、部署流程標(biāo)準(zhǔn)化，讓開發(fā)者的生活變得更加簡單。
緊隨其后，Kubernetes 作為容器編排的領(lǐng)軍者，它不僅極大地增強(qiáng)了容器的管理能力，更成為了云原生理念下不可或缺的組成部分。
本文將探討 Docker 和 Kubernetes 的前世今生，它們之間的緊密聯(lián)系，以及隨著時間演進(jìn)這兩大技術(shù)所經(jīng)歷的演變。

容器化的崛起

背景和影響：

在理解 Kubernetes 棄用 Docker 之前，我們需要先回溯到容器化技術(shù)的發(fā)展歷程。

• 容器技術(shù)允許開發(fā)者打包應(yīng)用及其依賴項到一個輕量級的、可移植的容器中，并在任何支持容器的系統(tǒng)上以一致的方式運行它們。
• Docker 到來之前，虛擬機(jī)（如 VMware 和 VirtualBox）是主要的隔離手段，但容器化提供了更高效的資源利用率，因為它不需要為每個應(yīng)用提供一個完整的操作系統(tǒng)。

容器化技術(shù)的鼻祖是 Linux 容器（LXC），它提供了一種輕量級的隔離方式，使得應(yīng)用可以在隔離的環(huán)境中運行。
然而，LXC 的使用并不友好，直到 Docker 的出現(xiàn)，容器化才真正進(jìn)入了主流視野。

Docker 提供了易于理解的接口，隱藏了容器管理的復(fù)雜性，使得打包、分發(fā)、運行應(yīng)用程序變得前所未有的簡單。
Docker 的出現(xiàn)，不僅推動了開發(fā)和運維（DevOps）文化的發(fā)展，而且催生了一系列基于容器的工具和服務(wù)。

根據(jù) 2021 年的 Sysdig 報告，93% 的容器化實例運行在 Docker 上，這顯示了 Docker 在容器運行時的主導(dǎo)地位。

案例研究：

Netflix 是容器化技術(shù)的早期采用者，他們使用容器來支持其全球流媒體服務(wù)的快速部署和伸縮需求。
Netflix 的經(jīng)驗表明，容器化可以幫助企業(yè)在全球范圍內(nèi)快速擴(kuò)展服務(wù)。

Kubernetes 的誕生

Google 有著豐富的容器管理經(jīng)驗，它內(nèi)部的 Borg 系統(tǒng)可以說是 Kubernetes 的前身。
Borg 系統(tǒng)極大地影響了 Kubernetes 的設(shè)計，特別是在大規(guī)模集群管理、自動修復(fù)和部署方面。

2014 年，Google 發(fā)布了 Kubernetes，一個開源的容器編排平臺，旨在解決在生產(chǎn)環(huán)境中自動部署、擴(kuò)展和操作容器化應(yīng)用的問題。
隨著 2015 年 Kubernetes 1.0 版本的發(fā)布，它很快成為了業(yè)界領(lǐng)先的容器編排平臺。

Docker 和 Kubernetes 的結(jié)合

初期的 Kubernetes 是圍繞 Docker 構(gòu)建的，因為當(dāng)時 Docker 已經(jīng)成為了業(yè)界容器格式和平臺的事實標(biāo)準(zhǔn)。

早期版本的 Kubernetes 直接調(diào)用 Docker 作為其容器運行時，依賴 Docker 來創(chuàng)建、啟動和停止容器等。
這種深度集成確保了 Kubernetes 能夠利用 Docker 提供的強(qiáng)大能力，如鏡像管理和容器生命周期管理，同時也使得在 Kubernetes 上部署基于 Docker 的應(yīng)用變得簡單方便。

互補關(guān)系：

• Docker 提供了一個方便的容器格式和運行時，而 Kubernetes 提供了容器編排。兩者配合，能夠提供一個完整的解決方案來管理容器化應(yīng)用。

轉(zhuǎn)折點：

• Kubernetes 的一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點是在 1.2 版本引入的 Deployment 對象，它簡化了滾動更新和回滾策略的實施。

Kubernetes 的發(fā)展和對多運行時的支持

技術(shù)轉(zhuǎn)變：

• CRI 的引入使得 Kubernetes 能夠支持多種容器運行時，這包括 Docker、containerd、CRI-O 等。

隨著 Kubernetes 的不斷成熟和社區(qū)的迅速壯大，它開始支持更多的容器運行時，不再僅限于 Docker。

這種變化始于 Kubernetes 1.5 版本，其中引入了多個關(guān)鍵特性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性。
Kubernetes 開始支持如 rkt 這樣的其他容器運行時，這是通過新增的容器運行時接口（Container Runtime Interface, CRI）實現(xiàn)的。
CRI 定義了一個標(biāo)準(zhǔn)的接口，使得 Kubernetes 可以插拔式地支持不同的容器運行時。

CRI 的引入是一個重要的轉(zhuǎn)折點，因為它標(biāo)志著 Kubernetes 從一個只支持 Docker 到支持多種容器運行時的過渡。
這個新的架構(gòu)抽象允許 Kubernetes 不必知道底層容器是如何運行的，而只需要與符合 CRI 的運行時進(jìn)行交互。
這不僅為 Kubernetes 的未來發(fā)展打開了新的可能性，也為整個容器生態(tài)系統(tǒng)的多樣性鋪平了道路。

Kubernetes 引入 CRI 后，持續(xù)吸引了更多的貢獻(xiàn)者，體現(xiàn)了其不斷增長的社區(qū)活力，GitHub 上 Kubernetes 相關(guān)項目的 Star 數(shù)量也在穩(wěn)步上升，這表明了社區(qū)的活躍度和項目的流行度。

Kubernetes 棄用 Docker 的真相

進(jìn)入 1.20 版本后，Kubernetes 宣布棄用對 Docker 的支持，這引發(fā)了廣泛的關(guān)注和討論。需要強(qiáng)調(diào)的是，Kubernetes 并沒有棄用容器本身，而是棄用了 Docker 作為容器運行時的中間層，即 Docker shim。

這一決定背后有多方面的原因，首先是 Docker shim 在設(shè)計上存在局限性，它不直接實現(xiàn) CRI，而是通過另一個適配層與 Kubernetes 通信，這增加了額外的復(fù)雜性和維護(hù)成本。此外，其他如 containerd 和 CRI-O 這樣的容器運行時更為輕量級，更直接地實現(xiàn)了 CRI，它們被視為更適合 Kubernetes 的選擇。

Kubernetes 社區(qū)對于去除 Docker shim 的反應(yīng)是復(fù)雜的。一方面，這被視為 Kubernetes 向更高效、更標(biāo)準(zhǔn)化的未來邁進(jìn)的必要步驟；另一方面，也引發(fā)了對 Docker 已被“拋棄”誤解的擔(dān)憂。然而，實際上 Docker 依舊是開發(fā)者構(gòu)建和分享容器鏡像的首選工具，只是在運行容器的時候，Kubernetes 選擇使用其他更適合其架構(gòu)的運行時。

代碼示例：

如果你是 Kubernetes 集群的管理員，您可能需要切換到使用 containerd 作為容器運行時，以下是一個配置 Kubernetes 使用 containerd 的簡單示例：

# 以下命令在 Kubernetes 節(jié)點上執(zhí)行
# 安裝 containerd
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y containerd# 配置 Kubernetes 使用 containerd
sudo mkdir -p /etc/containerd
containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml# 重啟 containerd
sudo systemctl restart containerd# 告訴 kubelet 使用 containerd
sudo kubeadm init --cri-socket /run/containerd/containerd.sock

Docker 的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

面對 Kubernetes 的這一決定，Docker 遇到了新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

挑戰(zhàn)在于，Docker 不再是 Kubernetes 集群中的容器運行時的唯一選擇，這可能會影響其在容器運行時市場的地位。
然而，機(jī)遇也同樣明顯，Docker 可以集中精力優(yōu)化自身的核心優(yōu)勢：作為容器鏡像的創(chuàng)建和分發(fā)的平臺。
通過專注于開發(fā)者體驗和集成 CI/CD 工具鏈，Docker 有機(jī)會繼續(xù)在容器化生態(tài)系統(tǒng)中扮演關(guān)鍵角色。

使用 Docker 構(gòu)建和推送鏡像到 Docker Hub 的示例：

# 登錄 Docker Hub
docker login --username your-dockerhub-username# 構(gòu)建鏡像
docker build -t your-dockerhub-username/your-image-name .# 推送鏡像到 Docker Hub
docker push your-dockerhub-username/your-image-name

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結(jié)論

Docker 和 Kubernetes 在容器化生態(tài)系統(tǒng)中各自扮演著不可或缺的角色。
Kubernetes 的選擇，拋棄 Docker shim，是向著更加標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化發(fā)展的一步。
盡管這一決定引起了廣泛討論，但這反映了一個健康且成熟的開源社區(qū)應(yīng)有的演變過程。
就像生物進(jìn)化一樣，技術(shù)領(lǐng)域的變革往往是為了適應(yīng)環(huán)境，優(yōu)化生存策略。

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