Docker容器技术入门

• 虚拟化与容器

    虚拟化

        主机级虚拟化

            Type-I

            Type-II

        容器级虚拟化

            FreeBSD jail, 2000

            Linux VServer, 2001

    KVM and container      

        虚拟化使得许多操作系统可同时在单个系统上运行。

        容器则可共享同一个操作系统内核，将应用进程与系统其他部分隔离开。

    KVM and lxc Architecture

    

• LXC Linux Container

    Linux容器是与系统其他部分隔离开的一系列进程，从另一个镜像运行，并由该镜像提供支持进程所需的全部文件。容器提供的镜像包含了应用的所有依赖项，因而在从开发到测试再到生产的整个过程中，它都具有可移植性和一致性。

    

• Linux Namespaces 名称空间

    用户名称空间的改进推动了容器的进一步发展。用户名称空间“使得用户和组 ID 可以按名称空间进行映射。对于容器而言，这意味着用户和组可以在容器内部拥有执行某些操作的特权，而在容器外部则没有这种特权。

    Namespaces

    UTS namespaces：主机名与域名

    Mount namespaces：挂载点

    IPC namespaces：信号量、消息队列和共享内存

    PID namespaces：进程号

    Network namespaces：网络设备、网络栈、端口等

    User namespaces：用户和组



• Control Groups(cgroups) 控制组

    控制组 (cgroups) 是一项内核功能，能够控制和限制一个进程或多组进程的资源使用。而 systemd 初始化系统可设置用户空间，并且管理它们的进程，cgroups 使用该系统来更严密地控制这些隔离进程。

    cgroups

        blkio：块设备IO

        cpu：CPU

        cpuacct：CPU资源使用报告

        cpuset：多处理器平台上的CPU集合

        devices：设备访问

        freezer：挂起或恢复任务

        memory：内存用量及报告

        perf_event：对cgroup中的任务进行统一性能测试

        net_cls：cgroup中的任务创建的数据报文的类别标识符

• Docker

    

    早期版本：LXC ---> LXC的二次发行版

    一个容器中只运行一个进程；镜像构建：分层构建，联合挂载

    进程终止容器也可删除，容器有生命周期。与宿主机没有密切关联关系

    容器编排工具：Machine+Swarm+Compose

                  ASF：Mesos+marathon

      kubernetes：k8s

    Docker后来自建了容器引擎：---> libcontainer ---> runC

    Docker ---> Moby

    Docker容器的优势

        模块化

        层和镜像版本控制

        回滚

        快速部署

• 参考文档：https://www.redhat.com/zh/topics/containers/whats-a-linux-container

• Docker Architecture

    C/S架构的应用程序

    

    Containers：容器

    Images：镜像

        存储镜像要使用特殊的文件系统，1.18版本默认使用的是：overlay2文件系统

        在Docker主机本地存储

    Registries：镜像仓库

        从Docker hub获取，站点：https://hub.docker.com/      

        Docker Registries有两重功能

            1、提供镜像存储的仓库

            2、用户来获取镜像的认证，当前服务器上所有可用镜像的搜索功能等

            repository ---> repo 一个仓库只放一个应用程序镜像；可以放同一程序的不同版本，仓库名+标签来唯一标识一个镜像；一个镜像可有多个标签(tag)，不给标签名默认使用latest最新版。

    镜像与容器关系：

        镜像：静态

        容器：动态

    镜像与容器的关系就是程序与进程的关系；镜像是静态的，不会运行。容器则是动态的，它有生命周期。

• Docker objects

    images

    containers

    networks

    volumes

    plugins