前言：

我們先來(lái)補(bǔ)充一下關(guān)于hyper-v 虛擬機(jī)與virtualbox和VMware的知識(shí)

一：VMware工作站(VMware Workstation)是VMware公司銷(xiāo)售的商業(yè)軟件產(chǎn)品之一。該工作站軟件包含一個(gè)用于英特爾x86相容容電腦的虛擬機(jī)套裝，其允許用戶(hù)同時(shí)創(chuàng)建和運(yùn)行多個(gè)x86虛擬機(jī)。每個(gè)虛擬機(jī)實(shí)例可以運(yùn)行其自己的客戶(hù)機(jī)操作系統(tǒng)，如(但不限于)Windows、Linux、BSD變生版本。用簡(jiǎn)單術(shù)語(yǔ)來(lái)描述就是，VMware工作站允許一臺(tái)真實(shí)的電腦在一個(gè)操作系統(tǒng)中同時(shí)開(kāi)啟并運(yùn)行數(shù)個(gè)操作系統(tǒng)。其它VMware產(chǎn)品幫助在多個(gè)宿主電腦之間管理或移植VMware虛擬機(jī)。(via 維基百科)

 
二：Oracle VirtualBox是由德國(guó)InnoTek軟件公司出品的虛擬機(jī)軟件，現(xiàn)在則由甲骨文公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)，是甲骨文公司xVM虛擬化平臺(tái)技術(shù)的一部份。它提供用戶(hù)在32位或64位的Windows、Solaris及Linux 操作系統(tǒng)上虛擬其它x86的操作系統(tǒng)。用戶(hù)可以在VirtualBox上安裝并且運(yùn)行Solaris、Windows、DOS、Linux、OS/2 Warp、OpenBSD及FreeBSD等系統(tǒng)作為客戶(hù)端操作系統(tǒng)。(via 維基百科)

 
三：Hyper-V采用微內(nèi)核的架構(gòu)，兼顧了安全性和性能的要求。Hyper-V底層的Hypervisor運(yùn)行在最高的特權(quán)級(jí)別下，微軟將其稱(chēng)為ring -1（而Intel則將其稱(chēng)為root mode），而虛擬機(jī)的OS內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)運(yùn)行在ring 0，應(yīng)用程序運(yùn)行在ring 3下，這種架構(gòu)就不需要采用復(fù)雜的BT（二進(jìn)制特權(quán)指令翻譯）技術(shù)，可以進(jìn)一步提高安全性。和很多朋友的想法不同，Hyper-V可以很好地支持Linux，我們可以安裝支持Xen的Linux內(nèi)核，這樣Linux就可以知道自己運(yùn)行在 Hyper-V之上，還可以安裝專(zhuān)門(mén)為L(zhǎng)inux設(shè)計(jì)的Integrated Components，里面包含磁盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)適配器的VMbus驅(qū)動(dòng)，這樣Linux虛機(jī)也能獲得高性能。下圖所示的就是Novell SUSE Linux 10 SP1，其中的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，其總線類(lèi)型就是VMbus。
這對(duì)于采用Linux系統(tǒng)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)福音，這樣我們就可以把所有的服務(wù)器，包括Windows和Linux，全部統(tǒng)一到最新的Windows Server 2008平臺(tái)下，可以充分利用Windows Server 2008帶來(lái)的最新高級(jí)特性，而且還可以保留原來(lái)的Linux關(guān)鍵應(yīng)用不會(huì)受到影響。

Win7不支持hyper-v虛擬機(jī)，win8以上才可以安裝，而且要考慮windows的版本，家庭版是不行的。

Docker，或者準(zhǔn)確一點(diǎn)說(shuō)，容器技術(shù)，在近幾年里幾乎成為了應(yīng)用分發(fā)和集群部署的默認(rèn)技術(shù)了。背景部分，如果感興趣，請(qǐng)參考閑談集群管理模式一文。Docker 生態(tài)的成熟還有賴(lài)于其周邊工具和實(shí)踐模式的興起。比如，曾經(jīng)雨后春筍般出現(xiàn)的編排技術(shù)，以及基于容器技術(shù)的 DevOps 實(shí)踐大規(guī)模地開(kāi)展。

那么這么好的技術(shù)，在 Windows 上能用嗎？在各種場(chǎng)合，都有人與我討論這個(gè)的話題。每次聽(tīng)到這樣的疑問(wèn)，我也是很無(wú)奈的。畢竟，只要稍微搜索一下，就不難回答：是可以的。不過(guò)，深入想一下，人們有這樣的疑問(wèn)也是有道理的：畢竟 Docker 是起源于 Linux 上的技術(shù)。

Docker 是基于 Linux 內(nèi)置的 Namespace 和 CGroup 等系統(tǒng)內(nèi)隔離機(jī)制而抽象出來(lái)的一種輕虛擬化技術(shù)。與虛擬機(jī)相比，它以一種輕量級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行空間的隔離。如果物理機(jī)是一幢住宅樓，虛擬機(jī)就是大樓中的一個(gè)個(gè)套間，而容器技術(shù)就是套間里的一個(gè)個(gè)隔斷。不難理解，Docker 作為一種隔斷，它并不能基于一種內(nèi)核（Linux）提供另一種內(nèi)核（Windows）的虛擬化運(yùn)行環(huán)境。所以，基于 Linux 的 Docker 是不支持運(yùn)行 Windows 應(yīng)用的。

早在 Docker 之前，Linux 就已經(jīng)提供了今天的 Docker 所使用的那些基礎(chǔ)技術(shù)。當(dāng)年 Docker 仿佛一夜之間突然火爆全球的背后，技術(shù)上的積累并不是瞬間完成的。這一切在 Windows 上顯得有些滯后。在 Docker 已經(jīng)眾所周知的時(shí)候，Windows 系統(tǒng)卻根本沒(méi)有類(lèi)似的機(jī)制，更別提 Windows 獨(dú)有的工具鏈和實(shí)踐方法了。所以，我們看到，早期 Windows 與 Docker 的交集只是為其提供應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境。

boot2docker 與 Docker for Windows

可以在 Windows 開(kāi)發(fā)面向 Docker 部署的應(yīng)用程序——Windows 的桌面體驗(yàn)比 Linux 好太多，所以很早就出現(xiàn)了在異構(gòu)操作系統(tǒng)上以虛擬機(jī)的形式運(yùn)行 Docker 的項(xiàng)目出現(xiàn)，也就是 boot2docker。它既支持 Windows，也支持 macOS。

后來(lái)，Docker 公司開(kāi)始推出自己的 Docker for Windows 工具包，它旨在為開(kāi)發(fā)人員在 Windows 上開(kāi)發(fā)面向 Docker 的應(yīng)用程序提供完整的工具鏈，其中包括運(yùn)行環(huán)境、客戶(hù)端，Docker Swarm 編排工具和其他工具。Docker for Windows 中負(fù)責(zé)運(yùn)行環(huán)境配置的工具是 Docker Machine。與 boot2docker 類(lèi)似，Docker Machine 也會(huì)在 Windows 上創(chuàng)建一個(gè) Linux 虛擬機(jī)，用于運(yùn)行 Docker 引擎。也就是說(shuō)，這個(gè)環(huán)境也只支持 Linux 的應(yīng)用程序格式的，并不支持 Windows 應(yīng)用程序的運(yùn)行。

Windows 容器技術(shù)

正當(dāng) Linux 世界的容器技術(shù)借著 Docker 的東風(fēng)刮遍世界的時(shí)候，Windows 系統(tǒng)也發(fā)現(xiàn)了容器粒度的重要性。 微軟與 Docker 在 2014 年宣布了合作，以期將容器技術(shù)帶到 Windows Server 操作系統(tǒng)，并為傳統(tǒng)的 Windows 應(yīng)用程序的容器化改造提供更直接的支持。不久之后，微軟在 Ignite 2015 上宣布將推出為容器優(yōu)化的 Windows Nano Server；第一次 Windows 容器真正與與開(kāi)發(fā)者見(jiàn)面是在 Windows 10 的年度更新（2016.8）上，它正式提供 Windows 容器的開(kāi)發(fā)環(huán)境。在 2017 年 10 月發(fā)布的 Windows Server 1709 版本包含了 Windows 容器，意味著這項(xiàng)技術(shù)可以用于生產(chǎn)環(huán)境了。Windows 容器是真正能夠運(yùn)行 Windows 應(yīng)用程序的容器技術(shù)，包括依賴(lài) IIS、注冊(cè)表等大量 Windows 特性的應(yīng)用程序都可以在 Windows 容器中運(yùn)行。

雖然 Windows 對(duì)容器的支持有些姍姍來(lái)遲，但社區(qū)對(duì) Windows 容器的關(guān)注和運(yùn)用卻是異?；钴S。這主要得益于容器技術(shù)本身生態(tài)的成熟，一來(lái)人們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有了充分的認(rèn)知，同時(shí)周邊工具和實(shí)踐都已經(jīng)日趨完善。另一方面，在與 Docker 公司一同打造這項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中，也注意了與已有技術(shù)的兼容性。人們發(fā)現(xiàn)，在電腦上啟用 Windows Container 功能之后，接下來(lái)的操作步驟仍然是基于 Docker 客戶(hù)端完成的，命令行參數(shù)與 Linux 上的 Docker 也沒(méi)有區(qū)別。

幾乎與 Windows 容器技術(shù)本身日趨成熟過(guò)程的同時(shí)，周邊工具對(duì) Windows 容器的支持也在同步完善。Docker for Windows 在新的版本中添加了一個(gè)貼心的菜單，可以一鍵切換 Linux 容器和 Windows 容器；Kubernetes 從 1.5 版本開(kāi)始增加對(duì) Windows 容器的支持；云環(huán)境方面，包括 Azure 和 AWS 在內(nèi)的眾多云環(huán)境都第一時(shí)間提供了 Windows 容器的支持……

Windows 容器架構(gòu)

Windows 是如何既提供自有容器技術(shù)，又提供與 Docker 兼容的操作接口的呢？ 下面的左圖是 Linux 容器的架構(gòu)，右側(cè)則是 Windows 容器的。可以發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)構(gòu)很類(lèi)似。與 Linux 類(lèi)似，Windows 也新新抽象出來(lái)了 CGroup 和 Namespace 的概念，并提供出一個(gè)新的抽象層次 Compute Service，即宿主機(jī)運(yùn)算服務(wù)（Host Compute Service，hcs）。相較于底層可能經(jīng)常重構(gòu)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，hcs 旨在為外部（比如 Docker 引擎）提供較穩(wěn)定的操作接口。hcs 的操作接口目前有 Go 語(yǔ)言版本，以及 C# 語(yǔ)言版本，前者目前在 Docker 客戶(hù)端中用來(lái)操作 Windows 容器。

容器鏡像方面，微軟自己提供了 Server Core 和 Nano Server 兩種服務(wù)器版本。Server Core 可以理解為 Windows Server 去掉了 GUI 的部分，因此功能更完整（比如包括文件服務(wù)器、DNS 服務(wù)器等功能），同時(shí)鏡像大小也更大（2GB~5GB）；而 Nono Server 則是專(zhuān)為容器優(yōu)化的迷你型系統(tǒng)，只包含有核心的 Windows 服務(wù)器功能，鏡像大小為（130MB~400MB）。基于基礎(chǔ)鏡像來(lái)構(gòu)建自己鏡像的方法與 Linux 鏡像是一樣的，所以 DockerFile 文件的格式和語(yǔ)法并沒(méi)有不同。 授權(quán)方面，只要用戶(hù)已經(jīng)取得宿主機(jī)的授權(quán)，微軟并不會(huì)單獨(dú)向用戶(hù)收取容器鏡像的授權(quán)費(fèi)。

小結(jié)

容器技術(shù)本身以及圍繞它的一系列工具和實(shí)踐讓?xiě)?yīng)用程序的打包和發(fā)布變得標(biāo)準(zhǔn)化，很大程度上可以消除應(yīng)用程序?qū)μ囟ōh(huán)境的依賴(lài)，進(jìn)而為高效的集群化部署和運(yùn)維提供有力保障。作為容器技術(shù)的代表，Docker 可以以?xún)煞N形式運(yùn)行在 Windows 10上：以 Hyper-V 虛擬機(jī)的形式運(yùn)行 Linux 格式的容器，或者運(yùn)行原生的 Windows 容器。其中前者運(yùn)行 Linux 格式的應(yīng)用程序，后者能運(yùn)行 Windows 應(yīng)用程序。如果稍微用一點(diǎn)技巧，還可以讓這兩者同時(shí)運(yùn)行在 Windows 電腦上。

Windows 10 和 Windows Server 都提供了對(duì) Windows 容器的支持，各種容器化工具對(duì) Windows 容器的支持也在日趨完善當(dāng)中?；?Windows 開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用時(shí)一方面可以?xún)?yōu)先考慮跨平臺(tái)容器化部署的能力，另一方面也可以與存量應(yīng)用程序一樣考慮借助 Windows 容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)容器化、云原生的特性。

docker運(yùn)行是需要linux內(nèi)核的,為了能在非linux系統(tǒng)使用docker,官方早期提供的Toolbox方案就是使用虛擬機(jī)啟動(dòng)一個(gè)linux,然后在這個(gè)虛擬機(jī)中運(yùn)行docker,免費(fèi)的虛擬機(jī)當(dāng)時(shí)使用最多的就是virtualbox
現(xiàn)在有原生版本的docker了,在windows上是使用的windows10內(nèi)置的hyper-v虛擬機(jī),所以不在需要安裝virtualbox,但是對(duì)系統(tǒng)的要求也提高了,因?yàn)閔yper-v的虛擬機(jī)只有部分版本的windows10才有內(nèi)置,比如家庭版的windows10就沒(méi)有hyper-v組件,不能運(yùn)行原生版本的docker,還是只能通過(guò)toolbox

以下都是我的我分析：win7沒(méi)有Hyper-V，win8以上才有Hyper-V，所以win7只能使用dockerToolbox，是基于VirtualBox虛擬機(jī)軟件來(lái)構(gòu)建一個(gè)叫default的linux系統(tǒng)，在這之上來(lái)使用docker的，并且應(yīng)用是Linux的。

而win8也只能使用dockerToolbox，因?yàn)閐ocker for windows是在window10和windowsServer2016以后才出來(lái)的，所以win8也是基于linux系統(tǒng)來(lái)使用docker的，其上的應(yīng)用也是linux的應(yīng)用。但是可以不使用VirtualBox虛擬機(jī)，而使用Hyper-V來(lái)構(gòu)建linux系統(tǒng)。我沒(méi)有在win8進(jìn)行過(guò)測(cè)試。所以也是猜測(cè)