Docker背后的原理(docker的工作原理)

docker轻量,一次封装到处运行,启动快,所以很适合做扩缩容、微服务。

一、隔离

vmware使用supervisor模拟出硬件,然后在其之上安装完整的一套操作系统,这套完整的操作系统跑在宿主机操作系统之上,被宿主机操作系统调度,所以较为重量。

docker复用宿主机操作系统的内核,作为普通进程调用,使用linux提供的namespace隔离技术来实现虚拟化,是一种轻量级虚拟化技术。namespace表示一个标识符的可见范围,各namespace互不相干,所以标识符能够任意定义而不冲突。

linux提供6种namespace:UTS(主机名)、User、Mount(文件系统)、Net、IPC、Pid。有了这几种名称空间,会让进程自身觉得跑在一台独立的操作系统上,这是操作系统的欺骗性。

docker轻量,一次封装到处运行,启动快,所以很适合做扩缩容、微服务。

二、网络

docker默认会使用bridge网络模型,即容器中的有veth的一端,另一端veth连接到bridge网桥上,网桥连接宿主机网络,使用NAT来实现和外部通信。veth的原理是这样,通常成对出现,发送给veth一端的包可以被另一端接收到。

docker还有其他几种模型,比如没net,容器中只有环回网络loopback。联合net,多个容器使用相同的veth。hostnet,容器直接使用宿主机网络。

Docker背后的原理(docker的工作原理)

三、镜像

镜像是一个可执行的软件包,包含运行应用程序所需的一切。

Docker背后的原理(docker的工作原理)

docker的镜像使用分层结构,就是所谓的“分层存储,联合挂载”。

Docker背后的原理(docker的工作原理)

最下面一层是bootfs,包含bootloader。再往上是根系统镜像层,再往上是各种镜像层,除了最上层是可读写之外,其余层均为只读层。所以,如果在顶层镜像有对下层镜像数据做修改的话,该数据会COW(copy on write)复制到顶层进行,然后再进行修改。所以,可想而知,这种联合挂载文件系统的效率不是很高,所以在使用中会用到volume,卷,即脱离于分层存储的存储。

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