docker原理记录C-N-A

docker原理

容器技术的兴起源于 PaaS 技术的普及
Docker 项目通过“容器镜像”，解决了应用打包这个根本性难题

容器本身没有价值，有价值的是“容器编排”

Cgroups 和 Namespace

Cgroups 技术是用来制造约束的主要手段，而Namespace 技术则是用来修改进程视图的主要方法
Linux Namespace是Linux提供的一种内核级别环境隔离的方法。不知道你是否还记得很早以前的Unix有一个叫chroot的系统调用（通过修改根目录把用户jail到一个特定目录下），chroot提供了一种简单的隔离模式：chroot内部的文件系统无法访问外部的内容。Linux Namespace在此基础上，提供了对UTS、IPC、mount、PID、network、User等的隔离机制。

PID Namespace，而每个 Namespace 里的应用进程，都会认为自己是当前容器里的第 1 号进程，它们既看不到宿主机里真正的进程空间，也看不到其他 PID Namespace 里的具体情况
Mount、UTS、IPC、Network 和 User 这些 Namespace
Mount Namespace，用于让被隔离进程只看到当前 Namespace 里的挂载点信息；
Network Namespace，用于让被隔离进程看到当前 Namespace 里的网络设备和配置;
UTS Namespace 允许容器有自己的主机名和域名。这意味着你可以为每个容器设置独特的主机名，而不会影响主机或其他容器。
User Namespace 允许容器内的进程以不同的用户ID运行，即使这些ID在主机上不存在或已被其他容器使用。这增加了安全性，因为容器内的进程无法访问主机或其他容器的用户凭据。
IPC全称 Inter-Process Communication，是Unix/Linux下进程间通信的一种方式，IPC有共享内存、信号量、消息队列等方法。所以，为了隔离，我们也需要把IPC给隔离开来，这样，只有在同一个Namespace下的进程才能相互通信。如果你熟悉IPC的原理的话，你会知道，IPC需要有一个全局的ID，即然是全局的，那么就意味着我们的Namespace需要对这个ID隔离，不能让别的Namespace的进程看到所以，Docker 容器这个听起来玄而又玄的概念，实际上是在创建容器进程时，指定了这个进程所需要启用的一组 Namespace 参数。这样，容器就只能“看”到当前 Namespace 所限定的资源、文件、设备、状态，或者配置。而对于宿主机以及其他不相关的程序，它就完全看不到了。所以说，容器，其实是一种特殊的进程而已。

Docker 还专门提供了一个参数，可以让你启动一个容器并“加入”到另一个容器的 Network Namespace 里，这个参数就是 -net，比如:
docker run -it --net container:4ddf4638572d busybox ifconfig
而如果我指定–net=host，就意味着这个容器不会为进程启用 Network Namespace。这就意味着，这个容器拆除了 Network Namespace 的“隔离墙”，所以，它会和宿主机上的其他普通进程一样，直接共享宿主机的网络栈。这就为容器直接操作和使用宿主机网络提供了一个渠道。

控制组（cgroup）用于限制、记录和隔离进程组使用的物理资源（如 CPU、内存、磁盘 I/O 和网络带宽）。
虽然 cgroup 本身不是命名空间，但 Docker 使用 cgroup 来限制容器的资源使用。
Linux Cgroups 的全称是 Linux Control Group。它最主要的作用，就是限制一个进程组能够使用的资源上限，包括 CPU、内存、磁盘、网络带宽等等。
/sys/fs/cgroup

Union File System 也叫 UnionFS，最主要的功能是将多个不同位置的目录联合挂载（union mount）到同一个目录下

rootfs组成

第一部分，只读层
第二部分，可读写层
第三部分，Init 层
它是一个以“-init”结尾的层，夹在只读层和读写层之间。Init 层是 Docker 项目单独生成的一个内部层，专门用来存放 /etc/hosts、/etc/resolv.conf 等信息