[docker]docker实现原理
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了[docker]docker实现原理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
简介
启动一个容器实例,需要用到的最主要的基础知识包括cgroup,namespace,aufs; 以下内容对三种技术做简略的介绍
一, cgroup
二, namespace
此处参考内容有: https://time.geekbang.org/column/article/14642, https://docs.docker.com/get-started/overview/
Namespace 的使用方式:它其实只是 Linux 创建新进程的一个可选参数。
我们知道,在 Linux 系统中创建线程的系统调用是 clone(),比如:
int pid = clone(main_function, stack_size, SIGCHLD, NULL);
这个系统调用就会为我们创建一个新的进程,并且返回它的进程号 pid。
而当我们用 clone() 系统调用创建一个新进程时,就可以在参数中指定 CLONE_NEWPID 参数,比如:
int pid = clone(main_function, stack_size, CLONE_NEWPID | SIGCHLD, NULL);
这时,新创建的这个进程将会“看到”一个全新的进程空间,在这个进程空间里,它的 PID 是 1。之所以说“看到”,是因为这只是一个“障眼法”,在宿主机真实的进程空间里,这个进程的 PID 还是真实的数值,比如 100。
当然,我们还可以多次执行上面的 clone() 调用,这样就会创建多个 PID Namespace,而每个 Namespace 里的应用进程,都会认为自己是当前容器里的第 1 号进程,它们既看不到宿主机里真正的进程空间,也看不到其他 PID Namespace 里的具体情况。
而除了我们刚刚用到的 PID Namespace,Linux 操作系统还提供了 Mount、UTS、IPC、Network 和 User 这些 Namespace,用来对各种不同的进程上下文进行“障眼法”操作。
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。
很多人会把 Docker 项目称为“轻量级”虚拟化技术的原因,实际上就是把虚拟机的概念套在了容器上。可是这样的说法,却并不严谨。
上图是虚拟化和容器的对比图,在理解了 Namespace 的工作方式之后,你就会明白,跟真实存在的虚拟机不同,在使用 Docker 的时候,并没有一个真正的“Docker 容器”运行在宿主机里面。
Docker 项目帮助用户启动的,还是原来的应用进程,只不过在创建这些进程时,Docker 为它们加上了各种各样的 Namespace 参数。
这时,这些进程就会觉得自己是各自 PID Namespace 里的第 1 号进程,只能看到各自 Mount Namespace 里挂载的目录和文件,只能访问到各自 Network Namespace 里的网络设备,就仿佛运行在一个个“容器”里面,与世隔绝。
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