容器学习 之 容器的概念(一)

容器本身

1. 容器 runtime

runtime 是容器真正运行的地方，相当于Java程序里面的JVM

lxc、runc 和 rkt 是目前主流的三种容器 runtime：

• lxc 是 Linux 上老牌的容器 runtime。
• runc 是 Docker 自己开发的容器 runtime，也是现在 Docker 的默认 runtime。
• rkt 是 CoreOS 开发的容器 runtime。

2. 容器管理工具

• lxd 是 lxc 对应的管理工具。
• runc 的管理工具是 docker engine。docker engine 包含后台 deamon 和 cli 两个部分。
• rkt 的管理工具是 rkt cli。

3. 容器定义工具

• docker image 是 docker 容器的模板，runtime 依据 docker image 创建容器。
• dockerfile 是包含若干命令的文本文件，可以通过这些命令创建出 docker image。
• Registry 相当于一个仓库，存放image。

容器编排

基于容器的应用一般会采用微服务架构。在这种架构下，应用被划分为不同的组件，并以服务的形式运行在各自的容器中，通过 API 对外提供服务。为了保证应用的高可用，每个组件都可能会运行多个相同的容器。这些容器会组成集群，集群中的容器会根据业务需要被动态地创建、迁移和销毁。

大家可以看到，这样一个基于微服务架构的应用系统实际上是一个动态的可伸缩的系统。这对我们的部署环境提出了新的要求，我们需要有一种高效的方法来管理容器集群。而这，就是容器编排引擎要干的工作。

所谓编排（orchestration），通常包括容器管理、调度、集群定义和服务发现等。通过容器编排引擎，容器被有机的组合成微服务应用，实现业务需求。

容器编排工具有docker swarm，kubernetes，mesos等:

• docker swarm 是 Docker 开发的容器编排引擎。
• kubernetes 是 Google 领导开发的开源容器编排引擎，同时支持 Docker 和 CoreOS 容器。
• mesos 是一个通用的集群资源调度平台，mesos 与 marathon 一起提供容器编排引擎功能。

容器管理平台

容器管理平台是架构在容器编排引擎之上的一个更为通用的平台。通常容器管理平台能够支持多种编排引擎，抽象了编排引擎的底层实现细节，为用户提供更方便的功能。

Rancher 和 ContainerShip 是容器管理平台的典型代表。

基于容器的 PaaS 为微服务应用开发人员和公司提供了开发、部署和管理应用的平台，使用户不必关心底层基础设施而专注于应用的开发。

Deis、Flynn 和 Dokku 都是开源容器 PaaS 的代表。

容器涉及到的技术

1. 容器网络

容器的出现使网络拓扑变得更加动态和复杂。用户需要专门的解决方案来管理容器与容器，容器与其他实体之间的连通性和隔离性。

docker network 是 Docker 原生的网络解决方案。

2. 服务发现

动态变化是微服务应用的一大特点。当负载增加时，集群会自动创建新的容器；负载减小，多余的容器会被销毁。容器也会根据 host 的资源使用情况在不同 host 中迁移，容器的 IP 和端口也会随之发生变化。

在这种动态的环境下，必须要有一种机制让 client 能够知道如何访问容器提供的服务。这就是服务发现技术要完成的工作。

etcd、consul 和 zookeeper 是服务发现的典型解决方案。

3. 监控

docker ps/top/stats 是 Docker 原生的命令行监控工具。除了命令行，Docker 也提供了 stats API，用户可以通过 HTTP 请求获取容器的状态信息。

sysdig、cAdvisor/Heapster 和 Weave Scope 是其他开源的容器监控方案。

4. 数据管理

容器经常会在不同的 host 之间迁移，如何保证持久化数据也能够动态迁移，是 Flocker 这类数据管理工具提供的能力。

5. 日志管理

日志为问题排查和事件管理提供了重要依据。

docker logs 是 Docker 原生的日志工具。而 logspout 对日志提供了路由功能，它可以收集不同容器的日志并转发给其他工具进行后处理。

6. 安全性

OpenSCAP 能够对容器镜像进行扫描，发现潜在的漏洞。