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当Unikernels遇上Docker！

【编者的话】

本文主要是对在巴塞罗那举办的DockerCon大会上介绍的unikernels总结。unikernels是一种新的容器化发展方向，使用Rump Kernels构建Rump Kernels微服务，可以像传统的容器一样管理使用，能充分利用到现有容器生态系统的优点。

今天，在欧盟巴塞罗那举办的DockerCon大会上，unikernels闪亮登场！

作为闭幕黑科技主题keynote的一部分， Anil Madhavapeddy（ MirageOS 项目负责人），展示了如何像其他任何容器一样使用unikernels。他先用Docker创建了一个unikernel微服务，然后接着部署了一个真正的Web应用，数据库、Web服务和PHP代码运行在使用 Rump Kernels 构建的隔离的unikernel微服务上。Docker像管理Linux容器一样管理unikernels，但是不用再部署一个传统的操作系统！

这种集成使得各地的开发者都可以使用unikernels，并把容器生态中熟悉的工具和实际工作流与unikernels改进的安全性、效率和专业化结合起来。在这篇文章中我们会透露让你如何参与其中的更多细节，不过在我们进入Anil演示的更多细节前，我们先了解一些关于unikernels的背景以及为什么可以这样使用Docker。

为什么是Unikernels？

随着公司开始使用云计算，对单一用途的机器映像一直处于增长趋势，但很显然这还有巨大的改进余地。当前，每台运行应用的虚拟机都必须有一个操作系统副本，特别是对隔离要求高的应用。

运行在虚拟机上的应用程序也受到操作系统漏洞影响，包括那些与应用日常功能毫无关系的漏洞。例如，USB驱动-存在于操作系统但是与云部署毫无关系-这个驱动有多个漏洞，允许执行任意代码。修补这样的漏洞是一个完全没必要的维护负担。

Unikernels采取不同的方法：应用代码只与它需要用来创建一个专业，单地址空间机器镜像相关的OS组件链接— 这样就减少了不必要的代码。使用'操作系统库'的技术创建，与传统的操作系统相比unikernels提供很多好处，包括：

改进的安全性 - unikernels不包含与部署无关的代码，大大减少应用程序的攻击面。
更小的空间 - unikernel代码通常要比传统当量小几个数量级，并且可以更容易地进行管理。
细粒度优化 - 由于unikernels通过一个关联的编译器工具链构建，可以在设备驱动程序和应用程序逻辑层面进行全系统优化，无形中更提高了专业化。
快速启动时间 - 由于unikernels可以在不到一秒钟启动，资源分配会变得更加动态。

这些好处与微服务和'不可变基础设施'发展理念尤其相关-虚拟机被视为一次性消耗品并可定期从版本库的代码重新分配。这样的虚拟机是不允许直接修改的：所有的更改必须通过修改源代码进行。

Unikernels自然借用了微服务架构和不可变基础设施的概念：源代码和生成的二进制是紧密关联的，可以轻松控制版本。如果说传统的栈，使我们走向微服务，那么unikernels将推动我们走向不变的nanoservices世界。

虽然unikernels提供了一种方式，但是在生产配置中采用它们还有很大的挑战。unikernel生态系统才刚刚兴起，并且这种新技术需要适应现有的工作流程和工具。

进入Docker！

为什么是Docker？

Linux的容器通过允许在传统操作系统为其上的多个'容器化'应用程序提供功能，已经让开发者更快地迈向微服务。这些容器相互隔离，因此可以单独替换或修改，这也是微服务架构模式的核心。

虽然容器技术出来已经有一段时间了，而且应用的步伐也在快速增长。从过去几年可以看到，工具的激增包括镜像库，编排工具等等，使得容器更易于大规模使用。在Docker的带领和培育下，建设了一个充满活力、开放和欣欣向荣的生态系统，帮助改善了每个人的开发工作流程。

随着越来越多的支持工具和基础设施，可以明确看出生态系统已经不仅仅是Linux容器本身了。unikernels是否适合这个生态系统？如果适合，unikernels与容器有什么关联？

容器和unikernels其实是一体的。一方面，在最上层，我们使用传统方法在一个VM中运行一个包括单一应用的全OS栈。下一步自然是在OS上使用容器，这会有更好的资源使用体验并允许每个应用更加自包含。如果从这个角度来看，unikernels只是在这条道路上又迈出的一步，可以被看作是极端的、自包含的应用程序。现在我们面临的挑战是让unikernels与容器一样简单易用。

当Unikernels遇上Docker！

应对这一挑战的第一步是将unikernels与现有容器基础设施，特别是Docker工具和生态系统集成。

利用广泛使用和大家都理解的包模型和运行框架，把unikernels看作只是另一种类型的容器，这将帮助我们让各地的开发人员都用上unikernels。

它还使得unikernels可以使用整个容器生态的工具，包括业务流程和其他任何可用的。采用现有的工具链将加速unikernels的进程，同时也展现了Docker生态系统的灵活性和广度。通过使用Docker抽象掉了底层操作系统的复杂性，开发人员可以选择如何'containerise'他们的应用程序，无论是针对一个传统的Linux容器，或者一个新的unikernel'容器'。

DockerCon演示

也正是这些最初的步骤使开发人员能够利用现有的Docker工具，构建和运行unikernel微服务，正像今天Anil在DockerCon的演示一样！

首先，他用Docker创建一个unikernel微服务，然后他启动unikernels集群部署包括数据库，Web服务和PHP代码的Web应用。整个构建系统包含在一个易于使用的Dockerfile，每个微服务变成一个专门unikernel。这些unikernels在自己有硬件保障的KVM虚拟机上运行。Docker像管理Linux容器一样管理unikernel容器和网络！

这些早期的工作使得unikernels实现了像Docker部署方式一样的可用目标！既然现在unikernels可以通过Docker进行管理，那么它就可以为unikernels带来所有现有生态系统编排和管理方面的优点。

该演示包括Nginx，MySQL和PHP，LAMP环境典型的几个组件。这些没有改动过的，现成的组件采用Docker工具链使用unikernels创建，而不是用典型的操作系统！为了运行这些特定的应用，为这些unikernels创建了一个集群。观看下面视频了解更多详情！

视频