請(qǐng)?jiān)试S我先做一個(gè)大膽的預(yù)測(cè)：容器將統(tǒng)治世界。本文不討論容器技術(shù)細(xì)節(jié)，而是從更高的格局：容器對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的變革，它的經(jīng)濟(jì)成本和效益上娓娓道來(lái)。

讓我們先從集裝箱說(shuō)起，最近剛讀了一本書(shū)，《集裝箱改變世界》，里面洋洋灑灑20萬(wàn)字講了一個(gè)20世紀(jì)全球運(yùn)輸業(yè)和世界經(jīng)濟(jì)被集裝箱徹底顛覆的故事。

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在香港、上海、深圳或者荷蘭的鹿特丹貨運(yùn)港口，停靠在碼頭的巨大的集裝箱船和岸邊堆場(chǎng)里疊起來(lái)的數(shù)萬(wàn)個(gè)金屬集裝箱；旁邊數(shù)十米高的大型起重機(jī)臂不停地吊起這些幾十噸的集裝箱，在幾分鐘內(nèi)安放到集裝箱船上；幾小時(shí)后巨輪拔錨啟航，上面承載了數(shù)千個(gè)集裝箱。如果你曾見(jiàn)識(shí)過(guò)此情此景，一定會(huì)贊嘆現(xiàn)代航運(yùn)的高效率和大容量，以及依托它而建立的廣泛的全球貿(mào)易。

上世紀(jì)60年代以前，集裝箱運(yùn)輸還未被認(rèn)可，幾乎所有的貨物都是以散件方式運(yùn)輸。

以“勇士號(hào)”為例，在一次從布魯克林到不來(lái)梅的運(yùn)輸中，貨物裝卸都是由普通的碼頭工人來(lái)完成的，它裝載了5015英噸的貨物，主要是食品、日用品、郵件、機(jī)器和車輛的零部件以及53輛車。這批貨物的數(shù)量達(dá)到了驚人的194582件，而且大小和種類各不相同。

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所有的貨物都是碼頭工人一件一件放到貨盤(pán)上，再把貨盤(pán)降到船艙中一件一件搬下來(lái)堆好。他們裝完這艘船總共用了6天時(shí)間，其中還有一天是因?yàn)榱T工而浪費(fèi)掉了。橫跨大西洋的航行用了10天半的時(shí)間；在不來(lái)梅港，碼頭工人是晝夜不停地干活兒，他們卸船用了4天時(shí)間。總而言之，這次航行有一半時(shí)間都花在碼頭上。這船貨物中的***一批到達(dá)其最終目的地的時(shí)間，是”勇士號(hào)“停靠不來(lái)梅港之后的第33天，是它從紐約港起航后的第44天，是其中最早起運(yùn)歐洲的貨物從美國(guó)的來(lái)源地上路后的第95天。95天！！！重要的事說(shuō)3遍。

運(yùn)送這批貨物的總成本達(dá)到了237577美元，還沒(méi)有算上”勇士號(hào)“返回紐約的成本以及運(yùn)輸過(guò)程中暫時(shí)存放貨物的支出。在這個(gè)總額當(dāng)中，海上航行本身的支出僅占11.5%，而在航行起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩個(gè)碼頭上，貨物處理的費(fèi)用占到了總支出的36.8%。這比輪船公司的主管常常說(shuō)的50%要低，但是，這僅僅是因?yàn)榈聡?guó)的“經(jīng)濟(jì)奇跡”還沒(méi)有把碼頭工人的工資推上去。研究者注意到，如果不是因?yàn)榈聡?guó)碼頭工人的工資比美國(guó)的碼頭工人低1/5，港口成本肯定還會(huì)高出很多。研究者***得出的結(jié)論是，要降低總的運(yùn)輸成本，***的辦法是降低在美國(guó)各港口接收、儲(chǔ)運(yùn)、裝載離崗貨物的成本。他們還進(jìn)一步提出忠告說(shuō)，政府和企業(yè)應(yīng)該提高碼頭工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率，消除低效率的工作慣例，盡早徹底地反思整個(gè)流程。他們?cè)谘芯繄?bào)告中寫(xiě)道：“或許，補(bǔ)救的方法就在于找到可以避免散件處理的包裝、搬運(yùn)和裝載貨物的方法。”

為什么非要裝載、卸載、轉(zhuǎn)移和再裝載那么多的散件貨物？為什么不把貨物裝進(jìn)大箱子里，然后就只裝卸和搬運(yùn)這些箱子？

運(yùn)輸業(yè)大量采用集裝箱后，由咖啡制造商發(fā)出的一只35噸的集裝箱，可以在馬來(lái)西亞離開(kāi)工廠，裝上一艘貨輪，經(jīng)過(guò)16天的航行到達(dá)9000營(yíng)里之外的洛杉磯。一天之后，這個(gè)集裝箱被一列火車運(yùn)到芝加哥，并被隨機(jī)轉(zhuǎn)移到了一輛開(kāi)往辛辛那提的卡車上。從離開(kāi)馬來(lái)西亞的工廠到抵達(dá)俄亥俄州的倉(cāng)庫(kù)，這次11000營(yíng)里的行程可能只需要花費(fèi)22天的時(shí)間，其速度是每天500英里，而費(fèi)用比一張單程的頭等艙機(jī)票還低。另外，在這一路上，很可能沒(méi)有人碰過(guò)集裝箱里的東西，甚至根本沒(méi)有人打開(kāi)過(guò)它。同傳統(tǒng)的貨輪相比，集裝箱船的裝卸只需要大約1/6的時(shí)間和1/3的勞動(dòng)力。

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集裝箱***的成功在于其產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化以及由此建立的一整套運(yùn)輸體系。無(wú)論貨物的體積、形狀差異有多大，最終都被裝載進(jìn)集裝箱里。由于要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)尺寸集裝箱的運(yùn)輸，堆場(chǎng)、碼頭、起吊、船舶、汽車乃至公路橋梁、隧道等，都必須適應(yīng)它在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用而逐漸加以標(biāo)準(zhǔn)化，形成影響國(guó)際貿(mào)易的全球物流系統(tǒng)。由此帶來(lái)的是系統(tǒng)效率大幅度提升，運(yùn)輸費(fèi)大幅度下降，地球上任何一個(gè)地方生產(chǎn)的產(chǎn)品都可以快速而低廉地運(yùn)送到有需求的地方。

兩種貨運(yùn)方式的對(duì)比：

這本書(shū)的英文名稱是"The Box:How the shipping container made the world smaller and the world economy bigger"

閱讀此書(shū)的過(guò)程中，我已經(jīng)聯(lián)想到了現(xiàn)今逐漸流行也備受質(zhì)疑的以Docker為首的容器技術(shù)；當(dāng)留意到container一詞出現(xiàn)在書(shū)名中時(shí)，我已經(jīng)迫不及待地把我的觀點(diǎn)分享給你，幫助你從一個(gè)技術(shù)圈從未提及的角度來(lái)理解容器技術(shù)。

Docker近兩年成了容器技術(shù)的代言，我們做一個(gè)集裝箱與容器的類比：

我開(kāi)始懷疑，Docker公司的創(chuàng)始人讀過(guò)此書(shū)或研究過(guò)貨運(yùn)業(yè)的發(fā)展歷史，并從其中汲取了靈感，其公司的Logo即是大鯨魚(yú)上拖著集裝箱。Docker的創(chuàng)始人堪稱當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)界的麥克萊恩[見(jiàn)注釋1]。

#p#

容器技術(shù)正在快速改變著公司和用戶創(chuàng)建，發(fā)布，運(yùn)行分布式應(yīng)用的方式，在未來(lái)5年將給云計(jì)算行業(yè)帶來(lái)它應(yīng)有的價(jià)值，其誘人之處包括：

資源獨(dú)立、隔離

資源隔離是云計(jì)算平臺(tái)的最基本需求。Docker通過(guò)linux namespace, cgroup限制了硬件資源與軟件運(yùn)行環(huán)境，與宿主機(jī)上的其他應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了隔離，做到了互不影響。不同應(yīng)用或服務(wù)以“集裝箱”（Container）為單位裝“船”或卸“船”，“集裝箱船”（運(yùn)行container的宿主機(jī)或集群 ）上，數(shù)千數(shù)萬(wàn)個(gè)“集裝箱”排列整齊，不同公司、不同種類的“貨物”（運(yùn)行應(yīng)用所需的程序、組件、運(yùn)行環(huán)境、依賴）保持獨(dú)立。

環(huán)境的一致性

開(kāi)發(fā)工程師完成應(yīng)用開(kāi)發(fā)后build一個(gè)docker image，基于這個(gè)image創(chuàng)建的container像是一個(gè)集裝箱，里面打包了各種“散件貨物”（運(yùn)行應(yīng)用所需的程序，組件，運(yùn)行環(huán)境，依賴）。無(wú)論這個(gè)集裝箱在哪里：開(kāi)發(fā)環(huán)境、測(cè)試環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境，都可以確保集裝箱里面的“貨物”種類與個(gè)數(shù)完全相同，軟件包不會(huì)在測(cè)試環(huán)境缺失，環(huán)境變量不會(huì)在生產(chǎn)環(huán)境忘記配置，開(kāi)發(fā)環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境不會(huì)因?yàn)榘惭b了不同版本的依賴導(dǎo)致應(yīng)用運(yùn)行異常。這樣的一致性得益于“發(fā)貨”（build docker image）時(shí)已經(jīng)密封到”集裝箱“中，而每一個(gè)環(huán)節(jié)都是在運(yùn)輸這個(gè)完整的、不需要拆分合并的”集裝箱“。

輕量化

相比傳統(tǒng)的虛擬化技術(shù)（VM），使用Docker在cpu、memory、disk IO、network IO上的性能損耗都有同樣水平甚至更優(yōu)的表現(xiàn)。Container的快速創(chuàng)建、啟動(dòng)、銷毀受到很多贊譽(yù)。

Build Once，Run Everywhere

這個(gè)特性著實(shí)吸引了我，“貨物”（應(yīng)用）在“汽車”、“火車”、“輪船”（私有云、公有云等服務(wù)）之間遷移交換時(shí)，只需要遷移符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和裝卸方式的“集裝箱”（docker container），削減了耗時(shí)費(fèi)力的人工“裝卸”（上線、下線應(yīng)用），帶來(lái)的是巨大的時(shí)間人力成本節(jié)約。這使未來(lái)僅有少數(shù)幾個(gè)運(yùn)維人員運(yùn)維超大規(guī)模裝載線上應(yīng)用的容器集群成本可能，如同60年代后少數(shù)幾個(gè)機(jī)器操作員即可在幾小時(shí)內(nèi)連裝帶卸完一艘萬(wàn)級(jí)集裝箱船。

我相信以上4點(diǎn)是容器能夠定義未來(lái)應(yīng)用發(fā)布的幾個(gè)原力，現(xiàn)在正值原力的覺(jué)醒。

我在日常工作中遇到的一個(gè)有趣的例子是：我所在的部門有人希望使用或?yàn)槠渌颂峁┐髷?shù)據(jù)技術(shù)棧中的某些軟件服務(wù)，如：Elasticsearch(ES), Kibana, Spark, Kafka, Redis, MongoDB。一些人甚至只是想做些簡(jiǎn)單的功能驗(yàn)證，而他們卻要先花一上午甚至一天去依次完成下載軟件本身、修改ulimit、設(shè)置環(huán)境變量、下載JAVA運(yùn)行環(huán)境、編譯某些組件、安裝其他依賴包、創(chuàng)建目錄、進(jìn)行若干次容易出錯(cuò)的配置、經(jīng)歷3次以上程序啟動(dòng)失敗。可悲的是，下次如果想在其他服務(wù)器上提供類似的服務(wù)仍要重復(fù)前面的經(jīng)歷，更別提把這個(gè)任務(wù)交給一個(gè)新人負(fù)責(zé)完成需要多長(zhǎng)時(shí)間。他們就像50年前可憐的碼頭工人一樣，四肢發(fā)達(dá)，頭腦簡(jiǎn)單，重復(fù)著舊式散貨裝卸模式，抱怨著活多錢少。我們現(xiàn)在正著手用Docker做一個(gè)類似Google Cloud Engine一鍵創(chuàng)建服務(wù)(one click)的Setup ELK (ES Logstash Kibana) in One Click。

正如集裝箱對(duì)全球運(yùn)輸業(yè)及經(jīng)濟(jì)的變革不應(yīng)僅僅歸因于集裝箱本身而是全社會(huì)系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新一樣，Docker也將是全系統(tǒng)的變革，除了擁有運(yùn)行容器的基礎(chǔ)技術(shù)工具，還需要構(gòu)建整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。如 "Build, Ship, and Run Any App, Anywhere"需要依賴應(yīng)用所有的宿主在基礎(chǔ)架構(gòu)上搭建好docker container的運(yùn)行環(huán)境才可以；而要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在容器行業(yè)大力宣揚(yáng)的”大規(guī)模應(yīng)用彈性伸縮“，如果沒(méi)有大規(guī)模的容器和資源管理方案（如Mesos, Kubernetes）是絕不可能實(shí)現(xiàn)的。Docker公司在這方面還是比較有遠(yuǎn)見(jiàn)的，自己開(kāi)發(fā)或收購(gòu)了不少產(chǎn)品布局整個(gè)生態(tài)，如Docker hub、Docker swarm、Docker compose、Tutum。

實(shí)際的貨運(yùn)中，發(fā)貨商只關(guān)注貨物從出發(fā)到到達(dá)客戶手中的總運(yùn)價(jià)和時(shí)間，他們希望減少總成本和時(shí)間，運(yùn)輸公司負(fù)責(zé)并且能夠處理好公路鐵路航海運(yùn)輸中的一切細(xì)節(jié)。沒(méi)有發(fā)貨人會(huì)去關(guān)注運(yùn)輸?shù)穆肪€、順序以及集裝箱輪船停靠在哪個(gè)港口。目前提供容器服務(wù)的產(chǎn)品還遠(yuǎn)未達(dá)到真正幫助應(yīng)用發(fā)布者節(jié)省時(shí)間和成本的目的，享受容器優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，應(yīng)用發(fā)布者總是不得不親自處理各種細(xì)節(jié)甚至親自實(shí)現(xiàn)其中缺失的功能，開(kāi)發(fā)者在Docker及周邊產(chǎn)品的源碼中發(fā)現(xiàn)了很多坑，由此導(dǎo)致的額外成本埋沒(méi)了容器服務(wù)潛在的巨大價(jià)值。隨著容器技術(shù)及其生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，相信以上問(wèn)題會(huì)逐漸得到改善，Docker版本的迭代速度一直很快。

我們?cè)谶@里預(yù)測(cè)一下容器技術(shù)接下來(lái)的發(fā)展（容器技術(shù)本身及生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展）：

容器是一項(xiàng)偉大的變革，但它還不能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大效益

我們中國(guó)人何不盡早加入容器行列，與美國(guó)佬一起完善的容器生態(tài)系統(tǒng)呢，還那么鐘愛(ài)Copy to China?

• 自動(dòng)化

隨著云計(jì)算和容器的普及，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)自動(dòng)化程度將進(jìn)一步提高，運(yùn)維人員由勞動(dòng)密集型逐漸轉(zhuǎn)向技術(shù)知識(shí)密集型。

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• 容器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

容器相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的誕生將促進(jìn)整個(gè)大系統(tǒng)的各方更好的協(xié)調(diào)和兼容。

• 云計(jì)算平臺(tái)的支持

現(xiàn)有云計(jì)算平臺(tái)要么盡快支持容器技術(shù)，要么被新的支持容器的云計(jì)算平臺(tái)超越。中國(guó)香港、上海、深圳、青島、天津在上世紀(jì)60~80年代抓住了集裝箱發(fā)展的機(jī)遇，成為全球供應(yīng)鏈上的主要樞紐港，2014年仍處在全球10個(gè)***吞吐量集裝箱港之列。

• 使用容器的習(xí)慣逐漸形成

培養(yǎng)應(yīng)用發(fā)布者使用容器發(fā)布應(yīng)用的習(xí)慣是非技術(shù)問(wèn)題，也需要時(shí)間去沉淀。全球運(yùn)輸業(yè)花了近15年培養(yǎng)出了發(fā)貨商使用集裝箱的習(xí)慣，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)不需要這么慢。

• 行業(yè)規(guī)模

Mesos, Kubernetes等容器管理方案將助力 “巴拿馬級(jí)”，“馬六***”[見(jiàn)注釋2]的容器“輪船”。Mesos, Kubernetes等成熟通用的集群管理方案將為你做好大規(guī)模分布式容器的啟停、調(diào)度、編排、高可用。與現(xiàn)有的大部分互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)類似，容器依賴于規(guī)模，云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)的客戶越多，運(yùn)行的容器規(guī)模越大，構(gòu)建整套容器運(yùn)行體系的固定成本就被分?jǐn)偟迷奖。蛻羰褂迷朴?jì)算服務(wù)的資費(fèi)就能降下來(lái)。

• 應(yīng)用在云計(jì)算平臺(tái)間的無(wú)縫遷移

未來(lái)的應(yīng)用在不同的云計(jì)算平臺(tái)（支持容器）間遷移成本更低。如同集裝箱在汽車、火車、集裝箱船之間的無(wú)縫遷移。

在未來(lái)世界，云計(jì)算不止是互聯(lián)網(wǎng)的公共基礎(chǔ)服務(wù)，也是被互聯(lián)網(wǎng)滲透的所有行業(yè)的公共基礎(chǔ)服務(wù)，公有云也好，私有云也罷，幾乎所有的信息服務(wù)都將在云上。從集裝箱誕生到運(yùn)輸業(yè)廣泛采用集裝箱，大宗貨物運(yùn)輸成本普遍減少50%以上，耗費(fèi)了約60年。我相信在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，容器的普及都用不了6年，希望在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)里掘金的企業(yè)，請(qǐng)跑步入場(chǎng)！

注釋

麥克萊恩是歷史上***個(gè)用純集裝箱船運(yùn)輸裝在集裝箱里的大宗貨物的企業(yè)家，他極大推動(dòng)了集裝箱運(yùn)輸方式在運(yùn)輸業(yè)(公路、鐵路、航海)的發(fā)展和普及。

巴拿馬級(jí)，馬六***的輪船指的是巴拿馬運(yùn)河、馬六甲海峽允許通過(guò)的***尺寸的輪船，意指集裝箱船體量大，運(yùn)載能力強(qiáng)。如《集裝箱改變世界》一書(shū)中提到“馬六***集裝箱船的長(zhǎng)度將達(dá)到1320英尺，寬地達(dá)到190英尺，它的運(yùn)載能力將是18000只標(biāo)準(zhǔn)箱。”

本文作者Gary的影響力就職于新浪研發(fā)中心，博客地址：http://garyelephant.me

• 《集裝箱改變世界》 ISBN: 9787111449966 機(jī)械工業(yè)出版社 出版年: 2014-1
• 百度百科“集裝箱”詞條 http://baike.baidu.com/view/50438.htm
• Ranking of Container Ports of the World http://www.mardep.gov.hk/en/pu ... 5.pdf
• The largest container ports worldwide in 2014, based on throughput http://www.statista.com/statis ... wide/
• Competitiveness of the port of Hong Kong http://www.legco.gov.hk/resear ... e.pdf
• Docker官方網(wǎng)站 https://www.docker.com/
• Docker VP Marianna Tessel：下一步容器技術(shù)的熱點(diǎn) http://dockone.io/article/750
• IBM Research Report:An Updated Performance Comparison of Virtual Machines and Linux Containers http://domino.research.ibm.com ... 1E7B/$File/rc25482.pdf
• 酷殼的Docker基礎(chǔ)技術(shù)系列 http://coolshell.cn/articles/17010.html
• Kubernetes Official Website http://kubernetes.io/

Learn DCOS https://mesosphere.com/