今天就跟大家聊聊有關(guān)怎樣實(shí)現(xiàn)Docker 容器的底層技術(shù)，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

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為了更好地理解容器的特性，我們將討論容器的底層實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
cgroup 和 namespace 是最重要的兩種技術(shù)。cgroup 實(shí)現(xiàn)資源限額， namespace 實(shí)現(xiàn)資源隔離。

cgroup

cgroup 全稱 Control Group。Linux 操作系統(tǒng)通過(guò) cgroup 可以設(shè)置進(jìn)程使用 CPU、內(nèi)存 和 IO 資源的限額。相信你已經(jīng)猜到了：前面我們看到的--cpu-shares、-m、--device-write-bps 實(shí)際上就是在配置 cgroup。

cgroup 到底長(zhǎng)什么樣子呢？我們可以在 /sys/fs/cgroup 中找到它。還是用例子來(lái)說(shuō)明，啟動(dòng)一個(gè)容器，設(shè)置 --cpu-shares=512

查看容器的 ID

在 /sys/fs/cgroup/cpu/docker 目錄中，Linux 會(huì)為每個(gè)容器創(chuàng)建一個(gè) cgroup 目錄，以容器長(zhǎng)ID 命名

目錄中包含所有與 cpu 相關(guān)的 cgroup 配置，文件 cpu.shares 保存的就是 --cpu-shares 的配置，值為 512。

同樣的，/sys/fs/cgroup/memory/docker 和 /sys/fs/cgroup/blkio/docker 中保存的是內(nèi)存以及 Block IO 的 cgroup 配置。

namespace

在每個(gè)容器中，我們都可以看到文件系統(tǒng)，網(wǎng)卡等資源，這些資源看上去是容器自己的。拿網(wǎng)卡來(lái)說(shuō)，每個(gè)容器都會(huì)認(rèn)為自己有一塊獨(dú)立的網(wǎng)卡，即使 host 上只有一塊物理網(wǎng)卡。這種方式非常好，它使得容器更像一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。

Linux 實(shí)現(xiàn)這種方式的技術(shù)是 namespace。namespace 管理著 host 中全局唯一的資源，并可以讓每個(gè)容器都覺(jué)得只有自己在使用它。換句話說(shuō)，namespace 實(shí)現(xiàn)了容器間資源的隔離。

Linux 使用了六種 namespace，分別對(duì)應(yīng)六種資源：Mount、UTS、IPC、PID、Network 和 User，下面我們分別討論。

Mount namespace

Mount namespace 讓容器看上去擁有整個(gè)文件系統(tǒng)。

容器有自己的 / 目錄，可以執(zhí)行 mount 和 umount 命令。當(dāng)然我們知道這些操作只在當(dāng)前容器中生效，不會(huì)影響到 host 和其他容器。

UTS namespace

簡(jiǎn)單的說(shuō)，UTS namespace 讓容器有自己的 hostname。 默認(rèn)情況下，容器的 hostname 是它的短ID，可以通過(guò) -h 或 --hostname 參數(shù)設(shè)置。

IPC namespace

IPC namespace 讓容器擁有自己的共享內(nèi)存和信號(hào)量（semaphore）來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信，而不會(huì)與 host 和其他容器的 IPC 混在一起。

PID namespace

我們前面提到過(guò)，容器在 host 中以進(jìn)程的形式運(yùn)行。例如當(dāng)前 host 中運(yùn)行了兩個(gè)容器：

通過(guò) ps axf 可以查看容器進(jìn)程

所有容器的進(jìn)程都掛在 dockerd 進(jìn)程下，同時(shí)也可以看到容器自己的子進(jìn)程。 如果我們進(jìn)入到某個(gè)容器，ps 就只能看到自己的進(jìn)程了。

而且進(jìn)程的 PID 不同于 host 中對(duì)應(yīng)進(jìn)程的 PID，容器中 PID=1 的進(jìn)程當(dāng)然也不是 host 的 init 進(jìn)程。也就是說(shuō)：容器擁有自己獨(dú)立的一套 PID，這就是 PID namespace 提供的功能。

Network namespace

Network namespace 讓容器擁有自己獨(dú)立的網(wǎng)卡、IP、路由等資源。我們會(huì)在后面網(wǎng)絡(luò)章節(jié)詳細(xì)討論。

User namespace

User namespace 讓容器能夠管理自己的用戶，host 不能看到容器中創(chuàng)建的用戶。

在容器中創(chuàng)建了用戶 cloudman，但 host 中并不會(huì)創(chuàng)建相應(yīng)的用戶。

首先通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)了容器的各種操作以及容器狀態(tài)之間如何轉(zhuǎn)換，然后討論了限制容器使用 CPU、內(nèi)存和 Block IO 的方法，最后學(xué)習(xí)了實(shí)現(xiàn)容器的底層技術(shù)：cgroup 和 namespace。

下面是容器的常用操作命令：

create      創(chuàng)建容器  

run         運(yùn)行容器  

pause       暫停容器  

unpause     取消暫停繼續(xù)運(yùn)行容器  

stop        發(fā)送 SIGTERM 停止容器  

kill        發(fā)送 SIGKILL 快速停止容器  

start       啟動(dòng)容器  

restart     重啟容器  

attach      attach 到容器啟動(dòng)進(jìn)程的終端  

exec        在容器中啟動(dòng)新進(jìn)程，通常使用 "-it" 參數(shù)  

logs        顯示容器啟動(dòng)進(jìn)程的控制臺(tái)輸出，用 "-f" 持續(xù)打印  

rm          從磁盤中刪除容器

看完上述內(nèi)容，你們對(duì)怎樣實(shí)現(xiàn)Docker 容器的底層技術(shù)有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。