罗永浩|图文并茂！带你深度解析Kubernetes( 三 )

在IaaS阶段，服务厂商只提供虚拟机，虚拟机之上的软件栈都由用户管理，包括操作系统、持久化层、中间层、用户程序。在IaaS层面用户只是减少了关心底层硬件，而PaaS层面希望能够进一步解放用户，让用户真正只需关注应用本身。

PaaS主要功能

目前一个成熟的PaaS平台应具备的主要功能，如下图所示：

早期PaaS平台，更多关注运行时环境与依赖服务，而目前的PaaS平台新增大量的支持服务，包括：认证授权、系统日志、应用监控等，以上都是应用开发的常见需求。原则上：共用内容就应该抽象出统一通用的组件，由框架和平台来实现。让用户只关心逻辑或应用本身，避免重复造轮子。

PaaS早期代表Cloud Foundry

PaaS在成熟之前也经历了几个阶段，而PaaS早期的代表就不得不提Cloud Foundry 。 Cloud Foundry由VMWare开发，是第一款开源PaaS平台（2011年）。支持多种框架、语言、运行时环境、云平台及应用服务，使开发人员能够快速进行应用的部署，无需担心任何基础架构的问题。
它主要功能包括以下：

应用打包、分发部署

以容器的方式运行应用

【罗永浩|图文并茂！带你深度解析Kubernetes】均衡负载

服务监控、异常重启

Cloud Foundry的出现，其描绘了PaaS平台的初步形态，推动了PaaS的发展，具有划时代的意义。
但其最终并未成为PaaS主流，是因为其存在一个核心不足：它只对应用和配置进行了打包，而没有打包整体依赖（所谓的整体依赖包括：中间环境、操作系统文件）。所以它的包在跨平台运行时，会出现运行失败的现象。这个问题非常致命。
而且，早期Cloud Foundry主要是针对单一Web应用的管理，对分布式应用所需的各项能力均未涉及，例如：服务发现、弹性扩缩等。
（五）DockerDocker公司的前身是dotCloud ，它是2010年成立，提供Paas服务的平台。但当时Cloud Foundry做的相对完善和开放， 2012年底dotClound濒临倒闭，创始人决定把内部的打包平台开源出去。因此， 2013年3月dotCloud公司在github平台上开源了其内部的容器项目Docker 。 Github开源之后，受到了业界的热烈追捧，从而Docker大火。公司后来也改名为Docker 。
Docker的成功，主要是通过镜像完美解决了开发、测试、生产环境不一致的问题。它的口号是：Build、Shipand Run any App、Anywhere ，即一处构建，到处运行。
Docker的核心技术有三个：NameSpaces做视图隔离、Cgroups做资源限制， UnionFS联合文件系统，统一mount 。通俗理解：NameSpaces、Cgroups通给进程设置属性，实现进程的隔离与限制， UnionFS给进程构造文件系统。这三项技术均有linux内核提供， Docker本身并没有创造新的技术。
但是Docker创造性的通过镜像整体打包了应用的依赖环境，包括：操作系统文件、中间依赖层、APP 。

整体打包之后，镜像变大，又该如何优化？

Docker通过镜像分层复用的方式进行了优化。共用只读层，节省存储空间，提高镜像推送、拉取效率，镜像的操作是增量式。

当分层之后，在宿主机上如何合并多个层？

利用UnionFS实现合并，多个只读层加一个可写层mount成一个目录。并且上面的层会覆盖下面的层，当对底层的只读层修改时会采用写时复制策略（copy-on-write）。写时复制的含义：当另一个层第一次需要写入该文件时（在构建镜像或运行容器时），该文件会被复制到该读写层并被修改。该机制大大减少了容器的启动时间（启动时新建的可写层只有很少的文件写入），但容器运行后每次第一次修改的文件都需要先将整个文件复制到container layer中。