苹果容器 Apple container 是做什么用的？ - 豆豆の爸爸
一、Apple Container 是什么
container 是苹果公司出的一款容器工具。以轻量级虚拟机方式创建、运行 Linux 容器。那么，Linux 容器又是什么呢？
Linux 容器是一种特殊的进程
进程是运行中的程序，而 Linux 容器是进程中的一种，那 Linux 容器的特殊是这个进程由命名空间和 cgroups 来创造出来了一个“边界”。
程序、进程又是什么
程序是指令和数据的集合。进程是运行中的程序，而程序在不运行时都是安安静静地存放在磁盘中的。
容器与虚拟机的对比图
相信大家可能在介绍容器的文章中已经见过下面这个图：\n
这个图，让我们对容器的理解停留在软件层面上，容器比虚拟机要轻量。然后就止步，不能深入理解了。
虚拟机与容器到底有什么区别
以运行在 Ubuntu 20.04 的 Linux 为例来深入理解虚拟机与容器的区别。
先看看在虚拟机上启动 Ubuntu 20.04 都做了什么：
- \n 用宿主机的虚拟化软件启动虚拟机。之后所有处理都在虚拟机上进行的。\n
- \n 启动 GRUB 等引导程序。\n
- \n 引导程序启动内核。\n
- \n 内核启动 init 程序。\n
- \ninit 进程 (一般就是 systemd）启动各种服务。\n\n 用宿主机的虚拟化软件启动虚拟机。之后所有处理都在虚拟机上进行的。
启动 GRUB 等引导程序。
引导程序启动内核。
内核启动 init 程序。
init 进程 (一般就是 systemd）启动各种服务。\n
再来看在容器上启动 Ubuntu 20.04。是怎样启动的，也就两步：
- \n 有一个叫容器运行时的进程，要它创建容器\n
- \n 启动第 1 号进程\n 有一个叫容器运行时的进程，要它创建容器
启动第 1 号进程
没了。启动速度上，容器没有虚拟机步骤 1 到 3；访问硬件速度上，也不需要像虚拟机需要把控制权交给物理机那样操作。
虚拟机启动时间要十几秒，容器启动时间在 1 秒内。差距太大了！这就是两者的真正区别。
命名空间
内核的命名空间（namespace）机制是用于实现容器。也就是说，容器是通过利用命名空间机制来实现的。
实际上，容器利用独立的命名空间，将一个个进程从其他进程的运行环境中分离出来，就创建了一个独立的运行环境。每个容器就有自己的 PID（进程 ID）、NET（网络）、IPC（进程内通信）、user（用户）、MNT（文件系统/挂载）、UTS。这些命名空间组成了我们所说的容器。\n
Cgroups（控制组）
看容器启动 Ubuntu 20.04 的步骤 2 中，容器内的第 1 号进程只不过是 PID namespace 让我们见到的情形，可以说是个干扰我们的“障眼法”。实际上宿主机它作为第 100 号进程与其他进程之间也都是平等竞争关系的。也就是说，第 100 号进程可能被其他进程占用 CPU、内存资源，也可能它把所有资源都吃光。这系统资源被进程抢来抢去的情况。一个命名空间机制是没法限制的，命名空间机制是“隔离”，而 cgroups 就是“限制”。
cgroup 用于限制进程的系统资源（如 CPU、内存）分配使用的上限。cgroup（全称：Linux control group）以进程的分组（group）为单位对各种资源进行控制 (control)，这样限制的。
Docker 实例
对于 Docker 容器，在执行 docker run 命令的参数指定分配给容器的资源：
docker run -it —cpu-period=100000 —cpu-quota=20000 ubuntu /bin/bash
然后，查看 cgroups 文件系统下的 CPU 子系统中“docker”这个控制组里面的资源限制文件内容：
这意味着 Docker 容器分配给 CPU 只能使用 20% 的带宽。
因此，实际上在 Docker 的底层利用了内核的 cgroup。
二、container 的安装和启动
从 github 发布页面下载 container-0.3.0-installer-signed.pkg
container-0.3.0-installer-signed.pkg
安装完成后，在 iTerm 终端用命令启动服务：
container system start
下载 Linux 镜像并运行
我下载的是 Ubuntu 20.04 镜像：
container pull ubuntu:20.04
这是从 Docker hub 上拉取的官方镜像。
后台运行容器：
container run -d —name my-ubuntu ubuntu:20.04 tail -f /dev/null
进入容器终端：
container exec -it my-ubuntu /bin/bash
这样，就可以在容器内进行操作了。
拉取 Linux 镜像后，通过 Dockerfile 安装必要的软件
编写 Dockerfile（无后缀），内容如下：
构建 Linux 镜像：
container build -t my-ubuntu:1.0 .
运行容器：
container run -d —name ubuntu-container my-ubuntu:1.0
进入容器终端：
container exec -it ubuntu-container /bin/bash
这样，可以在 Ubuntu 20.04 镜像中预装所必需的软件工具，并通过 exec 进入交互的环境来操作终端。\n 然后继续安装 Linux 软件工具了：
apt install strace
还有 pstree：
apt install psmisc
挂载宿主机目录到容器内
在运行容器时，可以用 -v 或 —volume 参数指定要挂载卷的路径映射：
container -d —name my-ubuntu -v ~/Projects:/app/code ubuntu:20.04 tail -f /dev/null
宿主机的~/Projects 以读写模式挂载到容器中/app/code，也就是说容器可修改宿主机的文件。这样就解耦了。
下次怎样再进容器镜像
如果 Mac 电脑重启了，或者是退出了 Linux 终端，想再进 Linux 容器镜像，怎样再进呢？
用 container ls -a 命令来查看所有容器，主要是查看容器的状态。
如果是 stopeed 的状态，执行启动的命令：container start ubuntu-container，然后再进容器镜像里面去：
container exec -it ubuntu-container /bin/bash
这样之前预装的软件包工具以及进行的用户设置都存在了，直接在终端操作就可以了。
三、了解就这么多，足够了
苹果的 container 与现有的 Docker 容器方案不一样，可以在每个容器运行自己轻量级虚拟机。这款容器工具只能在 Mac 芯片上运行，使用场景有些小众了。虽然足够安全，性能上也很强。但毕竟是 6 月 10 号才出来的，现在才 0.3 版。
大家有 Mac 芯片电脑的可以用来跑个 Linux。而不用花个大几万去云上虚拟机跑 Linux 了。
感谢大家的阅读我豆爸写的文章，我们下一篇文章再见。