2.Docker基础NameSpace

Posted 2020-12-12 gmiaomiao

隔离性：namespace

namespace（命名隔离）		隔离内容	系统调用参数	内核版本
MNT Namespace	mount	提供磁盘挂载点和文件系统的隔离能力	CLONE_NEWNS	2.4.19
IPC Namespace	Inter-Process Communication	提供进程间通信的隔离能力	CLONE_NEWIPC	2.6.19
UTS Namespace	Unix Timesharing System	提供主机名隔离能力	CLONE_NEWUTS	2.6.19
PID Namespace	Process Identification	提供进程隔离能力	CLONE_NEWPID	2.6.24
Net Namespace	network	提供网络隔离能力	CLONE_NEWNET	2.6.29
User Namespace	user	提供用户隔离能力	CLONE_NEWUSER	3.8

namespace名称空间机制 ：内核级

• MNT Namespace

每个容器都要有独立的根文件系统有独立的用户控件，以实现在容器内启动服务并使用容器的运行环境；即一个是Ubantu服务器，启动一个Centos运行环境的容器并在里面启动一个nginx服务；此Nginx运行时使用的运行环境是Centos系统目录的运行环境，但是在容器内部是不能访问宿主机资源，宿主机使用chroot技术把容器锁定到一个指定的运行目录里。即容器家目录

/var/lib/containerd/io.containerd.runtime.v1.linux/moby/容器ID

验证容器的根文件系统：

• IPC Namespace

一个容器内的进程间通信，允许一个容器内的不同进程的（内存、缓存等）数据访问；但是不能跨容器访问其他容器的数据。

• UTS Namespace

Unix Timesharing System 包含了运行内核的名称、版本、底层体系结构类型等信息；用于系统表示，其中包含里hostname、域名domainname，它使得一个容器拥有属于自己hostname表示，这个主机名标识独立于宿主机系统和其他的容器

• PID Namespace

PID为1的进程（init、systemd）是其他所有进程的父进程，那么在每个容器内也有一个父进程来管理其下属的子进程，多个容器的进程通过PID Namespace进程隔离（例如PID编号重复、容器的主进程生成与回收进程）。
例如：下图是在一个容器内使用top命令看到的PID为1的进程是nginx。

容器内的Nginx主进程与工作进程：

那么宿主机的PID究竟与容器内的PID是什么关系？

查看宿主机上的PID信息：

查看容器中的PID信息：

clone() – 实现线程的系统调用，用来创建一个新的进程，并可以通过设计上述参数达到隔离。

unshare() – 使某进程脱离某个namespace

setns() – 把某进程加入到某个namespace

• Net Namespace

每个容器都类似于虚拟机有一样自己的网卡、监听端口、TCP/IP协议栈等，Docker使用Net Namespace启用一个vethX接口，这样你的容器就拥有自己的桥接IP地址，通常是docker0，而docker0实质就是linux的虚拟网桥，网桥是OSI七层模型的数据链路层的网络设备，通过mac地址对网络进行划分，并在不同网络直接传递数据。

查看宿主机的网卡信息：

查看宿主机桥接设备：
通过brctl show 命令查看桥接设备：

#安装bridge-utils
yum install bridge-utils
#查看网桥
brctl show

实逻辑网络图

• User Namespace

各个容器内可能会出现重名的用户和用户组名称，或重复的用户UID或者GID，User Namespace允许各个宿主机的各个容器空间内创建相同的用户名以及相同用户UID和GID，只是会把用户的作用范围限制在每个容器内；即A容器和B容器可以有相同的用户名称和ID账户，但是此用户的有效范围仅是当前容器内，不能访问另外一个容器内的文件系统；即相互隔离、互不影响、用不详见