本题为开放题，无标准答案

云原生与弹性计算探索指南

欢迎开启云原生技术的学习之旅！本指南将帮助你通过自主探究理解核心概念。请先阅读以下学习建议：

1. 善用搜索引擎（推荐 Google）
2. 对复杂概念可向 AI 工具提问
3. 所有答案请用自己的语言总结

💬 请将你的答案整理成Markdown文档，包含：

• 概念定义（标注参考资料）
• 对比分析的图表
• 实际操作的心得体会
• 尚未理解的疑难问题

第一阶段：认识容器化技术

📚 核心概念

容器化（Containerization）利用 Linux 内核的命名空间 (Namespace)、控制组 (Cgroups) 等特性实现进程隔离，使多个应用共享操作系统内核却能独立运行。就像货轮上的集装箱，每个"容器"都是标准化的运行环境。

🔍 研究关键词

• 容器化 Containerization
• Docker | Kubernetes
• 裸金属 Bare Metal
• Linux内核特性（Namespaces/Cgroups/seccomp）

💡 思考题

1. 为什么说容器是"轻量级"虚拟化？它与Linux内核的哪些机制直接相关？（提示：对比虚拟机启动过程）
2. 容器化相比传统虚拟化有哪些显著优势？又会带来什么潜在风险？（建议用表格对比）
3. 举例说明哪些场景特别适合容器化技术？（如：持续集成、微服务部署...）
4. 共享内核可能引发什么问题？业界如何解决？（调研：gVisor/Kata Containers 方案）
5. 容器访问GPU等特殊设备的实现原理？（关键词：NVIDIA Container Toolkit）

第二阶段：理解虚拟化技术

📚 核心概念

虚拟化通过 Hypervisor（虚拟机监控器）将物理资源抽象为虚拟资源，允许在单台机器上运行多个独立操作系统。就像用软件"伪造"出多台计算机。

🔍 研究关键词

• 虚拟化 Virtualization
• Hypervisor（Type-1/Type-2）
• KVM | Xen | VMware
• PCIe 透传(PCI Passthrough)

💡 思考题

1. Hypervisor 如何协调多个虚拟机对硬件的访问？（对比 Type-1/Type-2 架构差异）
2. 什么场景下虚拟化比容器化更合适？（考虑：安全隔离、遗留系统兼容...）
3. 调研主流虚拟化方案，尝试在个人电脑安装 VirtualBox 创建虚拟机
4. 如何优化虚拟机的启动速度？（探索：模板克隆、内存快照技术）
5. 虚拟机如何直接控制GPU？（研究：SR-IOV 和 VFIO 机制）

✨ 进阶挑战

• 用 Docker 部署一个 Python 网站，对比虚拟机部署的耗时差异
• 尝试自己构建一个容器
• 设计一个混合使用容器和虚拟机的系统架构

Changelogs:

• 2025-8-3: 合并“容器化”、“虚拟化”两题，并优化内容
• 2024-10-8: first version