docker技术应用探讨简述docker技术

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lemon 2023-07-18 10:03:03

文章标签 docker技术应用探讨 docker 云原生 Docker Dockerfile 文章分类 Docker 云计算

Docker核心技术（一）

初识Docker

docker技术应用探讨简述docker技术_Dockerfile

基于Linux内核的Cgoup，NameSpace，以及Union FS等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟技术，由于隔离的进程独立于宿主和其他的隔离的进程，因此也被称为容器。

Docker在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统，网络互联网到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护，使得Docker技术比虚拟机技术更为简便、快捷。

为什么要用Docker？它有哪些特性和优势？

它能更高效的利用系统资源、更快速的启动时间、一致的运行环境、更轻松的迁移、更轻松的维护和扩展

特性：安全性、隔离性、便携性、可配额

Docker与虚拟机的区别

docker技术应用探讨简述docker技术_云原生_02

docker技术应用探讨简述docker技术_Dockerfile_03

容器操作

启动：

docker run
-it 交互
-d 后台运行
-p 端口映射
-v 磁盘挂载
启动已终止的容器：docker start
停止容器：docker stop
查看容器进程：docker ps
查看容器细节：docker inspect [containerid]
进入容器：docker attach
docker exec
通过 nsenter：
PID=$(docker inspect – format “{{.State.Pid}}”)[container])
$ nsenter --target $PID --mount --uts --ipc --net --pid
拷贝文件至容器内：docker cp file [container:id]:/file-to-path

什么是 Dockerfile？

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

查看Dockerfile：

例：

FROM ubuntu ENV MY_SERVICE_PORT=80 ADD bin/amd64/httpserver/httpserver ENTRYPOINT /httpserver

将Dockerfile打包成镜像：

例：

docker build -t cncamp/httpserver:${tag}

docker push cncamp/httpserver:v1.0

运行容器：

例：

docker run -d cncamp/httpserver:v1.0

什么是NameSpace？

NameSpace是Linux内核用来隔离内核资源的方式。

NameSpace的特点：

系统可以为进程分配不同的 Namespace；
并保证不同的 Namespace 资源独立分配、进程彼此隔离，即不同的 Namespace 下的进程互不干扰。
通过 Namespace 可以让一些进程只能看到与自己相关的一部分资源，而另外一些进程也只能看到与它们自己相关的资源。这两拨进程相互独立且隔离无法感知到对方的存在。具体的实现方式是把一个或多个进程的相关资源指定在同一个 namespace 中。
进程的数据结构实现

struct task_struct {
...
/* namespaces */
struct nsproxy *nsproxy;
...
}

namespace的数据结构实现

struct nsproxy {
atomic_t count;
struct uts_namespace *uts_ns; struct ipc_namespace *ipc_ns; struct mnt_namespace *mnt_ns; struct pid_namespace
*pid_ns_for_children;
struct net  *net_ns;
}

NameSpace的用途：
从 docker 实现者的角度考虑如何实现一个资源隔离的容器。可以通过 chroot 命令切换根目录的挂载点，从而隔离文件系统。为了在分布式的环境下进行通信和定位，容器必须要有独立的 IP、端口和路由等，这就需要对网络进行隔离。同时容器还需要一个独立的主机名以便在网络中标识自己。接下来还需要进程间的通信、用户权限等的隔离。最后，运行在容器中的应用需要有进程号(PID)，自然也需要与宿主机中的 PID 进行隔离。也就是说这六种隔离能力是实现一个容器的基础，

名称	宏定义	隔离的资源
IPC	CLONE_NEWIPC	信号量、共享内存和POSIX 消息队列
Network	CLONE_NEWNET	网络设备，网络栈，端口等
Mount	CLONE_NEWNS	文件挂载点
PID	CLONE_NEWPID	进程编号
User	CLONE_NEWUSER	用户和用户组
UTS	CLONE_NEWUTS	主机名和NIS域名