| Docker | LXC | LXD | Multipass |
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| 基本介绍 | 为了打破“程序即应用”的观念，通过镜像imges将作业系统核心除外，运作应用程序所需的系统环境，由下而上打包，达到应用程序跨平台间的无缝接轨运作，属于应用容器 | 全称Linux Containers，是一种基于容器的操作系统层级的虚拟化技术，属于系统容器 | 是下一代系统容器和虚拟机管理器，本身基于镜像，提供了许多Linux发行版镜像。LXC提供一套完整的底层工具库集来创建和管理容器，但是使用起来不方便，加上技术升级，需要对老版容器向后兼容，使得LXC无法默认开启某些安全功能，需要手动开启。LXD就是用来解决这些问题，作为LXC的长期运行守护进程 | 在本地通过multipass命令创建Ubuntu虚拟机，并可以通过cloud-init来进行初始化 |
| 实现原理 | 基于Namespace进行系统的资源隔离，基于Cgroups进行容器资源的限制，基于Union File System实现镜像的分层管理，减少资源消耗。Docker前期使用LXC技术来实现，后面使用golang编写自己的libcontainer库实现 | 在资源管理方面依赖于Cgroups子系统，在隔离控制方面依赖于Namespace特性，通过Chroots技术实现根目录的变换。对比Docker，缺少了镜像的分层管理 | 实现原理和LXC相同，本身不属于一种新的容器技术，而是作为LXC的长期运行守护进程，底层实现依靠LXC | 底层依靠LXD和qemu来实现 |
| 特点 | 1. 镜像文件分层共享，开启容器只在最上一层提供初始层（用于设置容器的环境）和读写层（对容器内文件的修改都将保存在这一层）
2. 维持容器的运行必须要有一个前台进程，如果该前台进程被销毁，则整个容器将关闭
3. 支持多种存储后端 | 1. 维持容器的运行不需要有前台进程，开启过程类似于虚拟机，直接通过模板镜像创建一个容器
2. 非特权容器（细粒度的权限控制）：通过uid和gid的映射来为容器分配uid和gid的范围，如果容器内部出现严重错误，攻击者逃离容器，在服务器上最多只能拥有和普通用户一样多的权限（第一个实现该功能的容器技术） | 1. 作为LXC的长期守护进程，LXC拥有的特点，LXD都拥有。
2. 安全性比LXC更高，包含身份认证等
3. 不仅能够实现容器，还可以实现虚拟机（qemu），都可以通过文件来进行配置
4. 支持多种存储后端
5. 支持通过配置文件的形式来创建容器（支持动态应用） | 1. 提出主实例概念，默认名称为primary的虚拟机就是主实例（只能有一个），当命令不指定虚拟机时，默认为主实例
2. 提出alias概念，可以在服务器上创建命令连接到虚拟机中的命令 |
| 应用 | 由于Docker存在以上特点，所以一般关注于临时的、无状态的、最小化容器上面，对于容器的修改一般不会升级或重新配置，而是整个被替换掉。容器内只能有一个前台进程，所以一个容器代表着一个应用程序 | LXC不像Docker容器一样需要一个前台进程，所以着重于系统容器（基础设施容器），一个LXC容器上运行一个完整的Linux系统，长期运行，所以可以作为一台轻量级的虚拟机 | 应用场景于LXC相同 | 目前找不到应用场景 |
| 优势 | 1. 镜像分层共享，节省资源
2. 镜像生态丰富
3. 遵循OCI标准，所有的容器运行时能够运行Docker制作出来的镜像，其他镜像制作软件制作的镜像都能在Docker上运行 | 1. 不需要前台程序，一个容器内可以运行多个应用程序，支持长期运行
2. 在安全性上优于Docker
3. 提供丰富的功能（发送信号，监控状态） | 1. 镜像生态丰富
2. 支持本地和远程访问
3. 命令直观清晰
4. 提供日志、操作和声明周期事件
5. 提供恢复和备份（快照）
6. 使用CRIU实现实时迁移
7. 高级资源控制（CPU、内存、网络、块设备、磁盘使用和内核资源）
8. 支持设备直通 | 1. 启动虚拟机方便，只需一个命令
2. 无需特权指令 |
| 劣势 | 1. 运行Docker命令必须要有特级权限
2. 无法动态对容器的资源进行限制
3. 本身无法实现动态迁移，需要依靠CRIU，但是热迁移对于Docker来说并不重要，只需要关闭容器，在其他服务器重启一个就行 | 1. 可以创建非特权容器意味着一些常见的操作是不允许的（大多数文件系统的挂载、创建设备节点、对映射集以外的uid/gid的任何操作
2. 无法实现资源动态限制
3. 无法实现容器动态迁移 | 虚拟机功能略显鸡肋（qemu性能低下） | 1. 只能创建Ubuntu虚拟机或者基于Ubuntu的应用程序
2. 镜像稀少
3. 命令反应迟钝
4. 性能低下 |
| 备注 | | 通过apt安装只能使用低版本 | 1. 安装过程复杂，使用apt安装只能使用低版本，使用snap可以安装高版本，但是国内无代理
2. 开启一个ubuntu 20.04虚拟机的时间大概在1分18秒，速度比较快，但是开启完后有一段时间内没有ipv4 | 1. multipass network命令通过LXD来获取网络接口
2. 开启一个ubuntu 20.04容器的时间大概在1分50秒
3. 可以使用libvirt作为运行驱动，以提供更多的虚拟机控制
4. 安装过程复杂 |
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