微服务实战系列之玩转Docker(三)

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作者
筋斗云
阅读量:2

前言

镜像(Image)作为Docker的“水源”,取之于它,用之于它。这对于立志成为运维管理的撒手锏——Docker而言,重要性不言而喻。

我们在虚拟机时代(当然现在依然ing…),如何快速完成系统的迁移呢? 通常是Copy 一个VM。这个VM是“又笨又大”。难怪会被取代,我们总是希望事半功倍,因为本能使然。


一、为什么选择Docker

任何一个出色的新产品诞生,总是能够在正确的时间,正确的场合,通过正确的方式完成它的历史级“亮相”

这里先给一张图:
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在上篇文章中,博主对docker的特点做了简单总结:“轻”“灵”

1. 何谓轻

简单讲,不干涉他人“主权”,不侵犯他人“资源”。在需要的时候,只需打个招呼,自然有人送上门来。所以不用背负重量级的操作系统(OS),不必携带庞大的数据(Database),这样就轻了,总算做到了“轻装上阵”

2. 何谓灵

既已为轻,其灵自现。“胖子总羡慕瘦子的灵巧,殊不知这个瘦子经历了多少辛酸苦辣”。曾经看过这样一个命题:如何提高货车的装货量?

有些人可能说:塞满、塞满、塞满,无孔不入;
有些人可能说:分门别类,堆积起来,越高越好;
有些人可能说:全部打包;

当然以上发言均没有错,但是做到高效就困难了。这里,答案是把所有的货物装入一个标准箱里,最后码放一起。

行文至此,博主不禁有所感言:

万物万事的兴衰也许都遵循了一定的运行规律和演变逻辑,所以新老交替不可避免。在IT世界,追求价值,是我们永恒的目标。

通过上图,我们可以直观看到VM负重累累,而Docker则身轻如燕。

二、Docker引擎核心

1. 技术基座

1.1命名空间namespace

在Linux中,命名空间是一种容器隔离基础技术,。它能够把资源封装在不同的命名空间中实现资源隔离,进而达到容器隔离的目的。不同的命名空间有一套独有的系统资源。常见的命名空间包含以下六类:

命名空间用途及使用参数
UTS隔离主机名和域名信息,使容器变为一个独立的节点,参数名:CLONE_NEWUTS
IPC隔离进程间通信,参数名:CLONE_NEWIPC
Network隔离网络资源,参数名:CLONE_NEWNET
PID隔离进程的ID,参数名:CLONE_NEWPID
Mount隔离文件系统挂载点,参数名:CLONE_NEWNS
User隔离用户和组,参数名:CLONE_NEWUSER

当然,namespace技术是基于chroot实现的,关于这个点,各位盆友应该有所了解。

1.2控制组cgroups

cgoups是Control groups的简称,也是 Linux 内核的一个功能。用于限制、控制和审计进程组所使用的物理资源。Docker基于此实现资源隔离,互不侵犯。
控制范围包括:CPU、内存、磁盘 I/O 、网络带宽、设备访问、资源跟踪审计、层次化控制。

1.3联合文件系统UnionFS

UnionFS 是一种为 Linux 操作系统设计的用于把多个文件系统“合并”到同一个挂载点的文件系统服务。对外看起来是一个整体,可以说有一定的内聚的意图。直观一点,看图:
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小结: 对外,docker实现了高内聚,屏蔽了差异,只显示一个整体;对内,每个容器都基于一个基础镜像完成新建和运行,存在版本的差异。

了解了docker的技术基座后,我们看看“项庄们”如何舞剑吧。

2. 三剑客(镜像-容器-仓库)

下图是Docker引擎三剑客的核心交互逻辑:
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2.1 镜像Image

前面提到了Docker之所以出色,是因为镜像这个大功臣所赐予。镜像好比是“静止”的容器,所以它包含了容器所需的一些必要资源(根文件系统、程序文件、元数据、网络信息、用户组、命令入口等)。
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2.2 容器Container

我们都说,容器是镜像的“运行态”,也就是一个经过后的一个“镜像”实例。比如你需要创建一个最新的nginx镜像,则先准备一个基础镜像,然后完成相应的改造,形成新的镜像。那么该镜像则为当前镜像的latest版本,也就是一个新Tag

所以Container并不是对镜像的直接构造,其实是经过一个“可写层”,对基础镜像完成改造。这里用到一个思想,所谓“向上open, 向下close”

2.3 仓库Repository

docker仓库一般有公有和私有之分。

公有仓库是Docker官方提供一个公共仓库,称为Docker Hub,是免费开放的。受困与网络条件,使用起来比较费劲,一般需要加速器。

私有仓库是用户自己搭建、管理和维护的Docker仓库。当然一般是企业自身或个人使用,不对外开放或者有偿开放。


结语

本文主要对docker的核心原理进行剖析,从底层理解为什么docker能够胜任当前的发展需要。希望各位有所收获,感谢捧场,欢迎一键三连,互相鼓励与学习!


精彩回顾


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