浅谈容器技术

2023-10-30 19:21:56 浏览数 (2)

什么是容器技术?

首先明确容器技术是一种虚拟化技术:

1、创建一个与操作系统层面隔离的应用程序的运行环境

2、实现应用程序的快速部署、可移植性和资源隔离

优势:

总结为八个字:一次打包,随处运行。就是开发者将应用程序及其所有依赖项(如库、配置文件等)打包到一个容器中,并在任何支持容器技术的环境中运行,无需担心底层操作系统的差异。

1、快速部署:容器可以在几秒钟内启动和停止,实现快速部署和开发周期。

2、资源隔离:容器之间相互隔离,确保应用程序和资源的安全性。

3、可移植性:容器可以在不同的环境中运行,无需担心底层操作系统的不同。

4、高效利用资源:容器共享宿主机的内核,减少资源占用和开销。

运用:

容器技术成为现代应用程序开发、测试和部署的重要工具,被广泛应用于云计算、持续集成/持续交付(CI/CD)、微服务架构等场景。

与传统虚拟化区别:

容器技术与传统的虚拟化技术(如虚拟机)有所不同。在传统虚拟化中,每个虚拟机包含一个完整的操作系统镜像,包括操作系统内核和用户空间。这使得虚拟机相对较重,并占用更多的系统资源。而容器技术则更加轻量级,它共享宿主机的操作系统内核,并在其上运行独立的用户空间。

容器技术的核心概念:

容器镜像(Container Image):镜像是一个只读模板,包含运行应用程序所需的一切,如代码、库、环境变量、配置文件等。是容器的基础,类似于虚拟机中的镜像。容器镜像是轻量级的,可以快速部署和启动多个容器实例。

容器运行时(Container Runtime):容器运行时是负责创建、运行和管理容器的软件。常见的容器运行时包括Docker、containerd、podman等。它们根据容器镜像的定义,启动并管理容器实例。

容器编排(Container Orchestration):容器编排是指自动化和管理多个容器的过程,以确保它们能够协同工作,实现高可用性、负载均衡和自动扩缩容等功能。Kubernetes(K8s)是最流行的容器编排工具之一。

所以说docker是容器技术的一部分,也是大家比较熟悉和火热的容器运行时,之前有写过关于docker实现的原理文章,不过讲解的比较浅,今天稍微深入了解下。

Docker 利用了 Linux 操作系统的核心功能,特别是 Linux 容器(Linux Containers)技术,来实现虚拟化和容器化。以下是 Docker 的主要原理:

Linux 容器:

Docker 使用 Linux 容器技术来创建和管理容器。Linux 容器是一种轻量级的虚拟化技术,它利用 Linux 内核的命名空间(namespace)和控制组(cgroup)功能,实现了进程的隔离和资源限制。每个容器都是一个独立的运行环境,它可以包含一个或多个进程,并具有自己独立的文件系统、网络和资源隔离。

镜像:

Docker 使用镜像来创建容器。可以通过 Dockerfile 来定义,或者从 Docker Hub 或其他镜像仓库中获取。

Docker Daemon:

Docker Daemon 是 Docker 的后台服务,负责管理容器的生命周期、镜像、网络和存储等资源。Docker 客户端通过与 Docker Daemon 通信来执行操作,比如创建、启动、停止、删除容器等。

Docker 客户端:

Docker 客户端是用户与 Docker 交互的命令行工具或图形界面。用户可以使用 Docker 客户端来执行各种操作,如构建镜像、管理容器、上传和下载镜像等。

Docker Registry:

Docker Registry 是用于存储和分享 Docker 镜像的中央仓库。Docker Hub 是 Docker 官方提供的公共 Registry,可以从其中获取官方镜像。此外,用户还可以搭建自己的私有 Registry 来管理和分享自定义镜像,比如harbor。

Union 文件系统:

Docker 使用 Union 文件系统(例如 AUFS、OverlayFS 等)来创建容器镜像的层次结构。Union 文件系统允许将多个文件系统合并成一个联合视图,从而节省存储空间,并实现容器镜像的分层和共享。

这里再来分享下docker主要依赖的linux容器技术:

Linux 容器是一种轻量级的虚拟化技术,利用 Linux 内核的命名空间(namespace)和控制组(cgroup)功能,实现了进程的隔离和资源限制。每个容器都是一个独立的运行环境,它可以包含一个或多个进程,并具有自己独立的文件系统、网络和资源隔离。

命名空间(Namespaces):

命名空间是 Linux 内核提供的一种隔离机制,允许进程在不同的环境中运行,而且彼此之间无法感知对方的存在。Docker 利用不同的命名空间来隔离容器的运行环境,主要包括以下几个方面的命名空间:

PID 命名空间:隔离进程 ID,每个容器有自己的 PID 命名空间,使得容器内的进程只能看到自己的进程。

NET 命名空间:隔离网络栈,使得每个容器拥有独立的网络接口、IP 地址等,从而实现网络隔离。

MNT 命名空间:隔离文件系统挂载点,使得每个容器拥有独立的文件系统视图。

UTS 命名空间:隔离主机名和域名,使得每个容器有自己的主机名和域名。

控制组(cgroup):

控制组是 Linux 内核提供的一种资源管理机制,它允许限制和隔离进程组的资源使用。Docker 利用 cgroup 来限制容器的资源使用,包括 CPU、内存、磁盘、网络带宽等。这样可以确保容器之间不会相互影响,同时防止某个容器占用过多资源导致整个系统性能下降。

好的,今天的分享就到这里,祝学习顺利!

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