容器及容器生态系统概述

Posted 2020-11-24 moon3

1.容器技术和容器平台技术

（1）容器技术：
（1.1）容器核心知识：是什么、为什么、怎么做（架构、镜像、容器、网络、存储）；
（1.2）容器进阶知识：multi-host、容器网络、数据管理、日志管理、安全性。
（2）容器平台技术：
（2.1）容器编排引擎：docker swarm、kubernetes、mesos+marathon；
（2.2）容器管理平台：Rancher、ContainerShip；
（2.3）基于容器的PaaS（Platform-as-a-Service：平台即服务）：Deis、Flynn、Dokku。
容器技术和容器平台技术–思维导图如下：

容器生态系统思维导图：

1.1 容器生态系统概述

1.1.1 容器核心技术：

容器核心技术是指能让Container（容器）在host（集群、主机）上运行起来的那些技术。
（1）容器规范：
OCI（runtime spec+image format spec）
（2）容器runtime：
runtime是容器真正运行的地方。需要跟操作系统的kernel紧密协作，为容器提供运行环境。
java程序类似容器，JVM类似runtime，JVM为java提供运行环境，容器只有在runtime才能运行
主流的容器runtime：lxc、runc、rkt。
（3）容器管理工具：
对内与runtime交互，对外为用户提供interface（界面）。
常用的容器管理工具：
lxd（是lxc对应的管理工具）；
runc的管理工具是docker engine。docker engine包括后台deamon和cli两部分。通常说的Docker，就是指docker engine；
rkt的管理工具是rkt cli。
（4）容器定义工具：
容器定义工具：允许用户定义容器的内容和属性。这样容器就能够被保存、共享和重建。
常用的容器定义工具：
docker image：是docker容器的模板，runtime一句docker image创建容器；
dockerfile：是包含若干命令的文本文件，可以通过这些命令创建出docker image；
ACI（App Container Image）：与docker image类似，不过它是由CoreOS开发的rkt容器的image格式。
（5）Registries：容器是通过image创建的，需要有一个仓库来统一存放image，这个仓库就叫做Registry。
Docker Registry：企业可以用Docker Registry构建私有的Registry；
Docker Hub：是docker为公众提供的托管registry，有很多现成的image；
Quay.io：也是一个公共托管registry。
（6）容器OS：是专门运行容器的操作系统。
常用：coreos、atomic、ubuntu core。

1.1.2 容器平台技术：

（1）容器编排引擎
要干的工作：用高效的方法来管理容器集群。
常用容器编排引擎：
docker swarm：是Docker开发的容器编排引擎；
kubernetes：是Google领导开发的开源容器编排引擎，同时支持Docker和CoreOS容器；
mesos：是一个通用的集群资源调度平台，mesos与marathon一起提供容器编排引擎功能。
（2）容器管理平台
是架构在容器编排引擎之上的一个更通用的平台。
通常容器管理平台支持多种编排引擎，抽象了编排引擎的底层实现细节。
典型代表：Rancher、ContainerShip。
（3）基于容器的PaaS
PaaS即(Platform-as-a-Service：平台即服务。
基于容器的PaaS为微服务应用开发人员和公司提供了开发、部署和管理应用的平台，使用户不必关心底层基础设施而专注于应用的开发。
开源容器PaaS的代表：Deis、Flynn、Dokku。

1.1.3 容器支持技术：

（1）容器网络
docker network：是Docker原生的网络解决方案；
flannel：第三方开源解决方案；
weave：第三方开源解决方案；
calico：第三方开源解决方案。
（2）服务发现
动态变化是微服务应用的一大特点。当负载增加时，集群会自动创建新的容器；负载减小，多余的容器会被销毁。
容器也会根据host的资源使用情况在不同host中迁移。
服务发现的典型解决方案：etcd、consul、zookeeper。
（3）监控
docker ps/top/stats：是Docker原生的命令行监控工具；
docker stats API：可以通过HTTP请求获取容器的状态信息；
sysdig：开源的容器监控方案；
cAdvisor/Heapster：开源的容器监控方案；
Weave Scope：开源的容器监控方案。
（4）数据管理
容器经常在不同的host之间迁移。
如何保证持久化数据也能动态迁移，是Rex-Ray这类数据管理工具提供的能力。
（5）日志管理
日志工具有两类：
docker logs：是Docker原生的日志工具。
logspout：对日志提供了路由功能，可以收集不同容器的日志并转发给其他工具进行后处理。
（6）安全性
OpenSCAP：是一种容器安全工具。能够对容器镜像进行扫描，发现潜在的漏洞。