Docker Container容器技術 === [toc] 什麼是容器?為什麼要用容器或容器有什麼好處或容器能解決什麼問題? 因為docker是最火的容器技術方案,所以多少依照docker來理解容器。(當然還有coreos的rocket) 個人理解,慎重參考 一句話回答什麼是容器? 容器是 操作系 ...
目錄
Docker Container容器技術
什麼是容器?為什麼要用容器或容器有什麼好處或容器能解決什麼問題?
因為docker是最火的容器技術方案,所以多少依照docker來理解容器。(當然還有coreos的rocket)
個人理解,慎重參考
一句話回答什麼是容器?
容器是操作系統層面上輕量級的虛擬機,通過容器包裹我們的APP應用。docker的出現讓容器變為標準化的單位,所以容器進行打包成鏡像,可靠的從一個電腦環境到另一個電腦環境,加上輕量級可以彈性擴展服務。同一機器下的多個容器,共用操作系統內核,共用部分是只讀的,對於寫,每個容器通過自己的mount.
關鍵字:輕量級,標準化,打包鏡像,可靠遷移,彈性擴展。
為什麼要有容器?
其實一句話回答總結了容器得特性,也就是為什麼需要容器。
- 首先,虛擬化是高效利用計算資源的主要方式,但是hypervisor技術虛擬化平臺,來提供來賓操作系統的方式,過於重量級,啟動慢,非應用必須的操作系統服務也在運行,資源利用率也不是很高。所以有了基於操作系統上,將應用運行環境的虛擬化技術,夠輕量級,利用效率也高。
- 然後是,容器概念的提出,但是是docker讓容器標準化,讓應用運行環境的虛擬化變得標準,統一容器標準,讓應用服務更好的可以遷移,打包,複製,快速運行擴展服務。
容器技術的影響
- 影響了開發,測試,運維的devops工作流程,讓開發測試運維不用再去關心三者的應用運行環境的不一致。build once, run anywhere.
- 容器打包成鏡像,是另一種分發發佈軟體發行版的方式,然很多軟體提供商多了一種發佈途徑。
- 可基於雲平臺運行,讓雲計算商家快速售賣搭建saas服務。
- 輕量級速度快高彈性,在分散式和微服務框架下,彈性的根據各種情況,擴展,容災,為微服務框架提供了一定的基礎。
- 衍生了對容器集群的管理工具或平臺,如k8s, swam等新興技術,彈性管理容器集群。
- CI/CD,持續集成和持續部署,開發完成後,提交代碼,從而進入自動化流程,自動測試-自動構建鏡像-自動推送docker鏡像庫。後續還可以自動化運行到業務測試環境中,進一步測試。這一系列自動化都是容器技術的標準化後才能更加簡潔明確的。這樣的持續集成和持續部署應該說大大提升了交付速度,團隊人員不用拷貝代碼,修改配置,替換文件等低效率工作。同時也為測試提供了更多的時間,反而促進了軟體的可靠性。
容器技術淺談原理,怎麼實現的?為什麼能夠這樣輕量級標準化
- 基於操作系統,所以還是要依賴操作系統的,共用操作系統。
- 容器引擎(也是容器管理器)
- 利用namespaces, cgourps, unionfs 等。
- namespaces 起到隔離作用。
- cgourps 負責容器所需資源管理控制。比如進程組使用CPU/MEM的限制,進程組優先順序控制,進程組wait/sleep/run的控制。
難點
- 容器的網路環境問題:既然容器標準化後,將我們的應用放在容器中運行,我們知道,應用是提供服務的,而服務的訪問大多或者肯定是通過網路來提供,即使是本地應用也要提供網路管理介面服務,所以說,容器還要提供乙太網卡和乙太網絡(主要是乙太網),網卡可以是虛擬網卡,但是網路呢?由於容器時運行在操作系統上,所以容器的網路肯定和宿主機宿主操作系統有必然關係。容器接入的網路時怎麼樣的呢?容器標準化,那麼在通過鏡像,創建容器時,是不是要額外的指定網路相關的參數才行,畢竟鏡像時靜態的,移植到不同宿主機,宿主機能提供的網路環境肯定是不一致的,所以不一致的東西肯定是不能打包到鏡像中,只能在鏡像創建容器時指定。容器網路的提供應該就是docker engine提供,docker-engine通過鏡像創建容器時應該會根據參數進行相應的網路構建(虛擬網路,涉及相關虛擬網路設備)。
- 存儲文件系統問題(volume捲):容器的文件系統,容器有自己的文件系統。mount列表。
容器的標準
主要是兩大標準規範:
- 容器運行時期的標準:a)creating; b)created; c)running; d) stopped
- 容器打包的鏡像標準:a)文件系統:以layer保存的文件系統,每個layer保存和上層之間變化的部分,layer應該保存哪些文件,怎麼表示增加、刪除、修改的文件;b) config文件:保存文件系統的層級信息(每層的hash值,以及歷史信息,以及容器運行時需要的一些信息(如環境變數、工作目錄、命令參數、mount列表), 指定了鏡像在某個特殊平臺的差異化配置。比較接近我們使用docker inspect看到的內容; c) manifest文件: 鏡像的config文件的所以,有哪些layer,額外的annotation信息, manifest文件中保存了很多和當前平臺有關的信息; d) index文件:可選的文件,指向不同平臺的manifest文件,這個文件能保證一個鏡像可以跨平臺使用,每個平臺擁有不同的manifest文件,使用index作為索引。
花邊
- 容器技術縮寫就是LXC,Linux Container。