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破解Docker底層技術

2021-04-22 15:32:44　|　來源：中培企業IT培訓網

Docker自2013年以來一直備受矚目，一款開源軟件能否得到廣泛應用一般取決于活躍的社區，成功的USER CASE，長期維護還有大量的用戶。Docker核心技術就是利用LXC來實現類似VM的功能，這樣我們就可以利用更加節省的硬件資源來提供給更多用戶，讓他們獲得更多的計算資源。LXC與VM不同的是它并不是一套硬件虛擬化的方法，而是無法歸屬到部分虛擬化，全虛擬化和半虛擬化中的任意一個，Docker也是一個操作系統級虛擬化方法，下面我們就來分析一下Docker底層技術和Docker容器技術。

破解Docker底層技術

我們可以通過Docker要解決什么問題出發，看看Docker是怎樣實現用戶虛擬化需求的。Docker容器的內核版本與宿主機的內核版本是一致的，而容器的主機名卻是獨立的，容器主機名缺省使用容器的ID。通過運行ps -ef命令，可以發現容器進程是隔離的，在容器內部是無法看到宿主機的進程，容器擁有自己的PID為1的進程；容器的網絡也是隔離的，容器擁有獨立的IP。容器的文件系統也是隔離的，容器擁有自己的系統和文件目錄，在容器內修改文件并不能影響宿主機上對應目錄的文件。

Docker容器技術已經發展了好些年，在很多項目都有應用，線上運行也很穩定。整理了部分Docker的學習筆記以及新版本特性，希望可以幫助到大家。

1、容器&Docker&虛擬機

Container(容器)是一種輕量級虛擬技術，無需模擬硬件即可創建虛擬機。使用Linuxkernel的cgroups，namespace(ipc，network，user，pid，mount)、capability等技術來隔離運行環境和資源限制，在Linux系統中被稱為容器。容器技術早就出現了。舉例來說，SolarisZones和BSDjails都是Linux操作系統的容器，Linux中使用的容器技術很多，比如Linux-Vserver、OpenVZ和FreVPS。盡管技術已經成熟，但是這些解決方案還沒有把它們的容器集成到主流的Linux核心?？傮w來說，容器并不等于文檔。

該項目由一個Linux內核補丁和一些userspace工具組成，它提供了一體化工具來維護容器，用于虛擬環境的環境隔離，資源限制和權限控制。雖然LXC與chroot有點相似，但它比chroot提供了更多的隔離。

Docker最初的目標是建立一個特殊的LXC開源系統，最后逐漸演變成自己的容器運行環境。Docker基于Linuxkernel的CGroups、Namespace、UnionFileSystem等技術包裝成一個定制的容器格式，用于提供一整套虛擬運行環境。毫無疑問，近年來，Docker已經成為容器技術的代名詞，比如官網介紹的Dockerisworld'sleadingsoftwarecontainplatform。這篇文章將首先介紹Docker的基本概念，然后分析Docker背后使用的技術。

2、虛擬機和容器的比較

2.1DockerEngine

Docker提供了安裝和運行應用程序的隔離環境，稱為容器。Docker的隔離和安全特性允許您在一臺主機上同時運行多個容器，并且它不像虛擬機那樣重量級。容器基于宿主機的核心運行。它很輕。無論您運行的是ubuntu、debian還是其他Linux系統，使用的核心都是宿主機的核心。Docker提供工具和平臺來管理容器，DockerEngine是提供大部分功能組件的CS架構應用程序，如架構圖所示，DockerEngine負責管理鏡像、容器、網絡和數據卷。

dockerengine

2.2Docker結構。

Dockerocker更詳細的架構，采用了CS架構，client通過RESTFULAPI將docker命令發送到dockerdaemon過程，dockerdaemon過程進行鏡像編譯，容器啟動、分發、數據卷管理等，一個client可以與多個dockerdaemon通信。

2.3docker架構

DockerDaemon:Docker背景過程用于管理鏡像、容器和數據卷。

DockerClient:用于與DockerDaemon交互。

DockerRegistry：用來存儲Docker鏡像，類似github，公共Registry包括DockerHub和DockerCloud。

鏡像是一種用來創建容器的只讀模板。鏡像通常是基于一個基本鏡像，并在此基礎上安裝額外的軟件。例如，您的nginx鏡像可以基于debian，然后安裝nginx并添加配置，您可以從DockerHub上拉取現有鏡像，或者您可以通過Dockerfile編譯一個鏡像。

Containers:容器是鏡像運行的例子，可以通過Dockerclient和API制作、啟動或刪除容器。默認情況下，容器與宿主機和其他容器隔離，當然可以控制隔離容器的網絡和存儲方式。

Services:服務是dockerswarm引入的概念，可用于多個主機之間的伸縮容器數量，支持負載平衡服務路由功能。

以上我們為大家分享了Docker底層技術還有Docker容器技術的應用方向，希望能夠對您有一定的幫助。如果您想了解更多相關信息，請您繼續關注中培偉業。