Docker 0x01：Docker Container容器技术

Docker Container容器技术

目录

• Docker Container容器技术
  • 一句话回答什么是容器？
  • 为什么要有容器？
  • 容器技术的影响
  • 容器技术浅谈原理，怎么实现的？为什么能够这样轻量级标准化
  • 难点
  • 容器的标准
  • 花边

什么是容器？为什么要用容器或容器有什么好处或容器能解决什么问题?
因为docker是最火的容器技术方案，所以多少依照docker来理解容器。（当然还有coreos的rocket）
个人理解，慎重参考

一句话回答什么是容器？

容器是操作系统层面上轻量级的虚拟机，通过容器包裹我们的APP应用。docker的出现让容器变为标准化的单位，所以容器进行打包成镜像，可靠的从一个计算机环境到另一个计算机环境，加上轻量级可以弹性扩展服务。同一机器下的多个容器，共享操作系统内核，共享部分是只读的，对于写，每个容器通过自己的mount.
关键字：轻量级，标准化，打包镜像，可靠迁移，弹性扩展。

为什么要有容器？

其实一句话回答总结了容器得特性，也就是为什么需要容器。

1. 首先，虚拟化是高效利用计算资源的主要方式，但是hypervisor技术虚拟化平台，来提供来宾操作系统的方式，过于重量级，启动慢，非应用必须的操作系统服务也在运行，资源利用率也不是很高。所以有了基于操作系统上，将应用运行环境的虚拟化技术，够轻量级，利用效率也高。
2. 然后是，容器概念的提出，但是是docker让容器标准化，让应用运行环境的虚拟化变得标准，统一容器标准，让应用服务更好的可以迁移，打包，复制，快速运行扩展服务。

容器技术的影响

1. 影响了开发，测试，运维的devops工作流程，让开发测试运维不用再去关心三者的应用运行环境的不一致。build once, run anywhere.
2. 容器打包成镜像，是另一种分发发布软件发行版的方式，然很多软件提供商多了一种发布途径。
3. 可基于云平台运行，让云计算商家快速售卖搭建saas服务。
4. 轻量级速度快高弹性，在分布式和微服务框架下，弹性的根据各种情况，扩展，容灾，为微服务框架提供了一定的基础。
5. 衍生了对容器集群的管理工具或平台，如k8s, swam等新兴技术，弹性管理容器集群。
6. CI/CD，持续集成和持续部署，开发完成后，提交代码，从而进入自动化流程，自动测试-自动构建镜像-自动推送docker镜像库。后续还可以自动化运行到业务测试环境中，进一步测试。这一系列自动化都是容器技术的标准化后才能更加简洁明确的。这样的持续集成和持续部署应该说大大提升了交付速度，团队人员不用拷贝代码，修改配置，替换文件等低效率工作。同时也为测试提供了更多的时间，反而促进了软件的可靠性。

容器技术浅谈原理，怎么实现的？为什么能够这样轻量级标准化

1. 基于操作系统，所以还是要依赖操作系统的，共享操作系统。
2. 容器引擎（也是容器管理器）
3. 利用namespaces, cgourps, unionfs 等。
4. namespaces 起到隔离作用。
5. cgourps 负责容器所需资源管理控制。比如进程组使用CPU/MEM的限制，进程组优先级控制，进程组wait/sleep/run的控制。

难点

1. 容器的网络环境问题：既然容器标准化后，将我们的应用放在容器中运行，我们知道，应用是提供服务的，而服务的访问大多或者肯定是通过网络来提供，即使是本地应用也要提供网络管理接口服务，所以说，容器还要提供以太网卡和以太网络（主要是以太网），网卡可以是虚拟网卡，但是网络呢？由于容器时运行在操作系统上，所以容器的网络肯定和宿主机宿主操作系统有必然关系。容器接入的网络时怎么样的呢？容器标准化，那么在通过镜像，创建容器时，是不是要额外的指定网络相关的参数才行，毕竟镜像时静态的，移植到不同宿主机，宿主机能提供的网络环境肯定是不一致的，所以不一致的东西肯定是不能打包到镜像中，只能在镜像创建容器时指定。容器网络的提供应该就是docker engine提供，docker-engine通过镜像创建容器时应该会根据参数进行相应的网络构建（虚拟网络，涉及相关虚拟网络设备）。
2. 存储文件系统问题（volume卷）：容器的文件系统，容器有自己的文件系统。mount列表。

容器的标准

主要是两大标准规范：

1. 容器运行时期的标准：a)creating; b)created; c)running; d) stopped
2. 容器打包的镜像标准：a)文件系统：以layer保存的文件系统，每个layer保存和上层之间变化的部分，layer应该保存哪些文件，怎么表示增加、删除、修改的文件；b) config文件：保存文件系统的层级信息（每层的hash值，以及历史信息，以及容器运行时需要的一些信息（如环境变量、工作目录、命令参数、mount列表）, 指定了镜像在某个特殊平台的差异化配置。比较接近我们使用docker inspect看到的内容; c) manifest文件： 镜像的config文件的所以，有哪些layer，额外的annotation信息， manifest文件中保存了很多和当前平台有关的信息； d) index文件：可选的文件，指向不同平台的manifest文件，这个文件能保证一个镜像可以跨平台使用，每个平台拥有不同的manifest文件，使用index作为索引。

花边

1. 容器技术缩写就是LXC，Linux Container。