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破解Docker底层技术

2021-04-22 15:32:44　|　来源：中培企业IT培训网

Docker自2013年以来一直备受瞩目，一款开源软件能否得到广泛应用一般取决于活跃的社区，成功的USER CASE，长期维护还有大量的用户。Docker核心技术就是利用LXC来实现类似VM的功能，这样我们就可以利用更加节省的硬件资源来提供给更多用户，让他们获得更多的计算资源。LXC与VM不同的是它并不是一套硬件虚拟化的方法，而是无法归属到部分虚拟化，全虚拟化和半虚拟化中的任意一个，Docker也是一个操作系统级虚拟化方法，下面我们就来分析一下Docker底层技术和Docker容器技术。

破解Docker底层技术

我们可以通过Docker要解决什么问题出发，看看Docker是怎样实现用户虚拟化需求的。Docker容器的内核版本与宿主机的内核版本是一致的，而容器的主机名却是独立的，容器主机名缺省使用容器的ID。通过运行ps -ef命令，可以发现容器进程是隔离的，在容器内部是无法看到宿主机的进程，容器拥有自己的PID为1的进程；容器的网络也是隔离的，容器拥有独立的IP。容器的文件系统也是隔离的，容器拥有自己的系统和文件目录，在容器内修改文件并不能影响宿主机上对应目录的文件。

Docker容器技术已经发展了好些年，在很多项目都有应用，线上运行也很稳定。整理了部分Docker的学习笔记以及新版本特性，希望可以帮助到大家。

1、容器&Docker&虚拟机

Container(容器)是一种轻量级虚拟技术，无需模拟硬件即可创建虚拟机。使用Linuxkernel的cgroups，namespace(ipc，network，user，pid，mount)、capability等技术来隔离运行环境和资源限制，在Linux系统中被称为容器。容器技术早就出现了。举例来说，SolarisZones和BSDjails都是Linux操作系统的容器，Linux中使用的容器技术很多，比如Linux-Vserver、OpenVZ和FreVPS。尽管技术已经成熟，但是这些解决方案还没有把它们的容器集成到主流的Linux核心。总体来说，容器并不等于文档。

该项目由一个Linux内核补丁和一些userspace工具组成，它提供了一体化工具来维护容器，用于虚拟环境的环境隔离，资源限制和权限控制。虽然LXC与chroot有点相似，但它比chroot提供了更多的隔离。

Docker最初的目标是建立一个特殊的LXC开源系统，最后逐渐演变成自己的容器运行环境。Docker基于Linuxkernel的CGroups、Namespace、UnionFileSystem等技术包装成一个定制的容器格式，用于提供一整套虚拟运行环境。毫无疑问，近年来，Docker已经成为容器技术的代名词，比如官网介绍的Dockerisworld'sleadingsoftwarecontainplatform。这篇文章将首先介绍Docker的基本概念，然后分析Docker背后使用的技术。

2、虚拟机和容器的比较

2.1DockerEngine

Docker提供了安装和运行应用程序的隔离环境，称为容器。Docker的隔离和安全特性允许您在一台主机上同时运行多个容器，并且它不像虚拟机那样重量级。容器基于宿主机的核心运行。它很轻。无论您运行的是ubuntu、debian还是其他Linux系统，使用的核心都是宿主机的核心。Docker提供工具和平台来管理容器，DockerEngine是提供大部分功能组件的CS架构应用程序，如架构图所示，DockerEngine负责管理镜像、容器、网络和数据卷。

dockerengine

2.2Docker结构。

Dockerocker更详细的架构，采用了CS架构，client通过RESTFULAPI将docker命令发送到dockerdaemon过程，dockerdaemon过程进行镜像编译，容器启动、分发、数据卷管理等，一个client可以与多个dockerdaemon通信。

2.3docker架构

DockerDaemon:Docker背景过程用于管理镜像、容器和数据卷。

DockerClient:用于与DockerDaemon交互。

DockerRegistry：用来存储Docker镜像，类似github，公共Registry包括DockerHub和DockerCloud。

镜像是一种用来创建容器的只读模板。镜像通常是基于一个基本镜像，并在此基础上安装额外的软件。例如，您的nginx镜像可以基于debian，然后安装nginx并添加配置，您可以从DockerHub上拉取现有镜像，或者您可以通过Dockerfile编译一个镜像。

Containers:容器是镜像运行的例子，可以通过Dockerclient和API制作、启动或删除容器。默认情况下，容器与宿主机和其他容器隔离，当然可以控制隔离容器的网络和存储方式。

Services:服务是dockerswarm引入的概念，可用于多个主机之间的伸缩容器数量，支持负载平衡服务路由功能。

以上我们为大家分享了Docker底层技术还有Docker容器技术的应用方向，希望能够对您有一定的帮助。如果您想了解更多相关信息，请您继续关注中培教育。