docker运行在物理机还是虚拟机上

docker既可以运行在物理机上也可以运行在虚拟机上；无论是虚拟机还是物理机，都是硬件和基础设施的一种交付方式，本质上是一个层次的，而容器主要用于解决以软件为中心的系列问题，在虚拟机和物理机运行容器都是可行的。

docker运行在物理机还是虚拟机上

本教程操作环境：linux7.3系统、docker19.03版、Dell G3电脑。

docker运行在物理机还是虚拟机上

docker容器运行在虚拟机或者物理机上都可以

无论是虚拟机还是物理机，都是硬件/基础设施的一种交付方式，本质上是一个层次的；而容器主要要解决以软件为中心的系列问题

严格来讲，容器和虚拟机并不是一个层次的东西，它就是软件+环境的打包集合。

在虚拟机中运行容器，已经成为一种实践中的惯例，比如，AWS的container服务就是只运行在虚拟机中的。

Docker守护进程可以直接与主操作系统进行通信，为各个Docker容器分配资源；它还可以将容器与主操作系统隔离，并将各个容器互相隔离。Docker通常用于隔离不同的应用，例如前端，后端以及数据库。

扩展知识：

Docker有着小巧、迁移部署快速、运行高效等特点，但隔离性比服务器虚拟化差：不同的集装箱属于不同的运单（Docker上运行不同的应用实例），相互独立（隔离）。但由同一个库管人员管理（主机操作系统内核），因此通过库管人员可以看到所有集装箱的相关信息（因为共享操作系统内核，因此相关信息会共享）。

虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境。例如，云服务商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。虚拟机启动需要数分钟，而Docker容器可以在数毫秒内启动。由于没有臃肿的操作系统，Docker可以节省大量的磁盘空间以及其他系统资源。

服务器虚拟化就好比在码头上（物理主机及虚拟化层），建立了多个独立的“小码头”—仓库（虚拟机）。其拥有完全独立（隔离）的空间，属于不同的客户（虚拟机所有者）。每个仓库有各自的库管人员（当前虚拟机的操作系统内核），无法管理其它仓库。不存在信息共享的情况。

因此，我们需要根据不同的应用场景和需求采用不同的方式，使用Docker技术或使用服务器虚拟化技术。

docker与虚拟机实现原理比较

如下图分别是虚拟机与docker的实现框架。

比较两图的差异，左图虚拟机的Guest OS层和Hypervisor层在docker中被Docker Engine层所替代。虚拟机的Guest OS即为虚拟机安装的操作系统，它是一个完整操作系统内核；虚拟机的Hypervisor层可以简单理解为一个硬件虚拟化平台，它在Host OS是以内核态的驱动存在的。

虚拟机实现资源隔离的方法是利用独立的OS，并利用Hypervisor虚拟化CPU、内存、IO设备等实现的。例如，为了虚拟CPU，Hypervisor会为每个虚拟的CPU创建一个数据结构，模拟CPU的全部寄存器的值，在适当的时候跟踪并修改这些值。需要指出的是在大多数情况下，虚拟机软件代码是直接跑在硬件上的，而不需要Hypervisor介入。只有在一些权限高的请求下，Guest OS需要运行内核态修改CPU的寄存器数据，Hypervisor会介入，修改并维护虚拟的CPU状态。

Hypervisor虚拟化内存的方法是创建一个shadow page table。正常的情况下，一个page table可以用来实现从虚拟内存到物理内存的翻译。在虚拟化的情况下，由于所谓的物理内存仍然是虚拟的，因此shadow page table就要做到：虚拟内存->虚拟的物理内存->真正的物理内存。

对于IO设备虚拟化，当Hypervisor接到page fault，并发现实际上虚拟的物理内存地址对应的是一个I/O设备，Hypervisor就用软件模拟这个设备的工作情况，并返回。比如当CPU想要写磁盘时，Hypervisor就把相应的数据写到一个host OS的文件上，这个文件实际上就模拟了虚拟的磁盘。

对比虚拟机实现资源和环境隔离的方案，docker就显得简练很多。docker Engine可以简单看成对Linux的NameSpace、Cgroup、镜像管理文件系统操作的封装。docker并没有和虚拟机一样利用一个完全独立的Guest OS实现环境隔离，它利用的是目前linux内核本身支持的容器方式实现资源和环境隔离。简单的说，docker利用namespace实现系统环境的隔离；利用Cgroup实现资源限制；利用镜像实现根目录环境的隔离。

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