k8s 深入篇———— docker 是什么[一]

Posted 2023-06-17 程序员其实就是一个写文档的工作,代码只是文档的一部分,一切皆

前言

简单的整理一下一些基本概念。

正文

简单运行一个容器:

创建一个容器:

docker run -it busybox /bin/bash

然后看下进程:

ps -ef

做了一个障眼法，使用的是pid namespace方式，让容器内部只能看到由容器创建的进程。

linux 还有一些其他的机制:

比如，Mount Namespace，用于让被隔离进程只看到当前 Namespace 里的挂载点信
息；Network Namespace，用于让被隔离进程看到当前 Namespace 里的网络设备和配
置。

现在隔离了一些资源，似乎能让新启动的进程，只能使用被容器规范起来的资源。

但是有一个问题，那就是把资源分配出去了，到底分配多少资源。

主要是几大块吧，内存、cpu、磁盘。

Linux Cgroups 就是 Linux 内核中用来为进程设置资源限制的一个重要功能。

Linux Cgroups 的全称是 Linux Control Group。它最主要的作用，就是限制一个进程
组能够使用的资源上限，包括 CPU、内存、磁盘、网络带宽等等。

举个例子

查看cgroup 限制:

mount -t cgroup

有这些限制:

举个限制cpu的例子:

进入限制cpu的目录下:

创建一个组,比如mkdir container:

改下两个参数:

echo 20000 > cpu.cfs_quota_us

限制100ms 内只能使用20ms。

现在运行一个进程:

看下cpu:

100% 了，现在限制一下这个进程的cpu。

echo 3121 > tasks

再看下cpu:

现在kill 3121

除 CPU 子系统外，Cgroups 的每一项子系统都有其独有的资源限制能力，比如：
blkio，为 块 设 备 设 定 I/O 限 制，一般用于磁盘等设备；
cpuset，为进程分配单独的 CPU 核和对应的内存节点；
memory，为进程设定内存使用的限制。
Linux Cgroups 的设计还是比较易用的，简单粗暴地理解呢，它就是一个子系统目录加上
一组资源限制文件的组合。而对于 Docker 等 Linux 容器项目来说，它们只需要在每个子
系统下面，为每个容器创建一个控制组（即创建一个新目录），然后在启动容器进程之后，
把这个进程的 PID 填写到对应控制组的 tasks 文件中就可以了。

例如:

 docker run -it --cpu-period=100000 --cpu-quota=20000 busybox /bin/sh

这样就限制了。

来看下限制:

进去查看:

结

大概就是这么回事了。

linux 容器化优势不多说，用的自然知道，节约能源，方便使用。

弊端:

1. 在 Linux 内核中，有很多资源和对象是不能被 Namespace 化的，最典型的例子就
   是：时间。
2. 众所周知，Linux 下的 /proc 目录存储的是记录当前内核运行状态的一系列特殊文件，用户
   可以通过访问这些文件，查看系统以及当前正在运行的进程的信息，比如 CPU 使用情况、
   内存占用率等，这些文件也是 top 指令查看系统信息的主要数据来源。
   但是，你如果在容器里执行 top 指令，就会发现，它显示的信息居然是宿主机的 CPU 和内
   存数据，而不是当前容器的数据。
   造成这个问题的原因就是，/proc 文件系统并不知道用户通过 Cgroups 给这个容器做了什
   么样的资源限制，即：/proc 文件系统不了解 Cgroups 限制的存在。
   在生产环境中，这个问题必须进行修正，否则应用程序在容器里读取到的 CPU 核数、可用
   内存等信息都是宿主机上的数据，这会给应用的运行带来非常大的困惑和风险。这也是在企
   业中，容器化应用碰到的一个常见问题，也是容器相较于虚拟机另一个不尽如人意的地方。