容器

容器=cgroup+namespace+rootfs+容器引擎（用户态工具）

  • Cgroup：资源控制。
  • Namespace：访问隔离。
  • rootfs：文件系统隔离。
  • 容器引擎：生命周期控制。

容器两个核心技术

NameSpace Namespace又称为命名空间（也可翻译为名字空间），它是将内核的全局资源做封装，使得每个Namespace都有一份独立的资源，因此不同的进程在各自的Namespace内对同一种资源的使用不会互相干扰。

  • IPC：隔离System V IPC和POSIX消息队列。
  • Network：隔离网络资源。
  • Mount：隔离文件系统挂载点。
  • PID：隔离进程ID。
  • UTS：隔离主机名和域名。
  • User：隔离用户ID和组ID。

Cgroup Cgroup是control group的简写，属于Linux内核提供的一个特性，用于限制和隔离一组进程对系统资源的使用，也就是做资源QoS，这些资源主要包括CPU、内存、block I/O和网络带宽。

  • devices：设备权限控制。
  • cpuset：分配指定的CPU和内存节点。
  • cpu：控制CPU占用率。
  • cpuacct：统计CPU使用情况。
  • memory：限制内存的使用上限。
  • freezer：冻结（暂停）Cgroup中的进程。
  • net_cls：配合tc（traffic controller）限制网络带宽。
  • net_prio：设置进程的网络流量优先级。
  • huge_tlb：限制HugeTLB的使用。
  • perf_event：允许Perf工具基于Cgroup分组做性能监测。

Docker五种网络模式

None 不为容器配置任何网络功能。

Container 与另一个运行中的容器共享NetworkNamespace，共享相同的网络视图。

Host 与主机共享Root Network Namespace，容器有完整的权限可以操纵主机的协议栈、路由表和防火墙等，所以被认为是不安全的。

Bridge Docker设计的NAT网络模型。 Docker网络的初始化动作包括：创建docker0网桥、为docker0网桥新建子网及路由、创建相应的iptables规则等。 在桥接模式下，Docker容器与Internet的通信，以及不同容器之间的通信，都是通过iptables规则控制的。 Overlay Docker原生的跨主机多子网模型。 overlay网络模型比较复杂，底层需要类似consul或etcd的KV存储系统进行消息同步，核心是通过Linux网桥与vxlan隧道实现跨主机划分子网。