docker基础理论知识

Posted 2020-08-16

Docker实现的两个基本理论知识

一、NameSpace:内核的实现技术，隔离机制。

●PID NameSpace:（隔离pid）每一个用户空间都有一个唯一的PID号，彼此之间不会干扰。从Linux2.6.24内核版本开始引入的，是一种最新的技术。

●Network NameSpace:真正起源于Linux2.6.29，实现与网络用户隔离的。（网络设备、网络线、端口资源隔离）

●User NameSpace:实现用户和用户组资源隔离的。Linux3.8

●IPC NameSpace: 进程间通信机制。多个用户之间的通信（信号量、消息队列和共享内存）也是隔离的。Linux 2.6.19

●UTC NameSpace: Linux 2.6.19 主机名和域名的隔离。

●Mount NameSpace: 实现挂载文件系统隔离的。Linux2.4.19

实现容器技术所需的API：

clone()克隆是实现线程的系统调用。

sents() 实现某个进程加入到某个NameSpace的。

unshare()非共享机制。进程脱离某个NameSpace。

二、CGroup: Linux Control Group  Linux2.6.24被收入到内核中去的。

内核级别，限制、控制与一个进程组群的资源；NameSpace实现上述6种隔离，CGroup实现在每个用户空间配配比资源。如每个用户空间之间的CPU个数，内存大小，以及硬件网络IO等

资源限制：CPU,内存，IO

功能：

      Resouce limitation:资源限制；

      Prioritization:优先级控制；

      Accounting:审计和统计，主要为计费；

      Control:挂起进程，恢复进程；

 yum install libcgroup-tools

lssbusys -m

[[email protected] ~]# lssubsys  -m
cpuset /sys/fs/cgroup/cpuset
cpu,cpuacct /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct
memory /sys/fs/cgroup/memory
devices /sys/fs/cgroup/devices
freezer /sys/fs/cgroup/freezer
net_cls /sys/fs/cgroup/net_cls
blkio /sys/fs/cgroup/blkio
perf_event /sys/fs/cgroup/perf_event
hugetlb /sys/fs/cgroup/hugetlb

CGroup的子系统（subsystem)：

blkio：设定块设备的IO限制；（主要是磁盘）

cpu:     设定CPU的限制；

cpuacct: 报告cgroup中所使用的CPU资源；

cpuset:为cgroup中的任务分配CPU和内存资源；

memory:设定内存的使用限制；

device:控制cgroup中的任务对设备的访问；

freezer:挂起或恢复cgroup中的任务；

net_cls:(classid),使用等级级别标识符来标记网络数据包，以实现基于tc完成对不同的cgroup中产生的流量控制;

perf_event:使用后使cgroup中的任务可以进行统一的性能测试；

hugetlb:对HugeTLB系统进行限制；

CGroups中的术语：

task(任务)：进程或线程

cgroup:一个独立的资源控制单位，可以包含一个或多个子系统；

subsystem:子系统

hierarchy:层级

三、AUFS: UnionFS 联合文件系统

       UnioFS:把不同的物理位置的目录合并到同一个目录中。实现机制是叠加。类似于winpe,LVM

       Another UFS.Alternative UFS,Adanced UFS (一个日本人写的）但是没有进入Linux内核中。

       Docker是基于AUFS上的，在生产环境中没有AUFS的Docker是不建议使用的。centos不支持AUFS.

Device mapper: 类似于AUFS

       Linux2.6内核引入的最重要的技术之一，用于在内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制；

      Mapped Device

      Mapping Table

      Target Device

不建议在生产环境中应用。

Docker:

2013,GO  Apache 2.0,dotCloud

基于C/S架构

DockerClinet

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