1. 原理
1.1 Namespaces
命名空间 (namespaces) 是 Linux 为我们提供的用于分离进程树、网络接口、挂载点以及进程间通信等资源的方法。
Linux 的命名空间机制提供了以下七种不同的命名空间,包括 CLONE_NEWCGROUP
、CLONE_NEWIPC
、CLONE_NEWNET
、CLONE_NEWNS
、CLONE_NEWPID
、CLONE_NEWUSER
和 CLONE_NEWUTS
,通过这七个选项我们能在创建新的进程时设置新进程应该在哪些资源上与宿主机器进行隔离。
1.2 CGroups
Control Groups(简称 CGroups)就是能够隔离宿主机器上的物理资源,例如 CPU、内存、磁盘 I/O 和网络带宽。
每一个 CGroup 都是一组被相同的标准和参数限制的进程,不同的 CGroup 之间是有层级关系的,也就是说它们之间可以从父类继承一些用于限制资源使用的标准和参数。
在 CGroup 中,所有的任务就是一个系统的一个进程,而 CGroup 就是一组按照某种标准划分的进程,在 CGroup 这种机制中,所有的资源控制都是以 CGroup 作为单位实现的,每一个进程都可以随时加入一个 CGroup 也可以随时退出一个 CGroup。
1.3 UnionFS
UnionFS 其实是一种为 Linux 操作系统设计的用于把多个文件系统『联合』到同一个挂载点的文件系统服务。而 AUFS 即 Advanced UnionFS 其实就是 UnionFS 的升级版,它能够提供更优秀的性能和效率。
AUFS 作为联合文件系统,它能够将不同文件夹中的层联合(Union)到了同一个文件夹中,这些文件夹在 AUFS 中称作分支,整个『联合』的过程被称为联合挂载(Union Mount):
1.3.1 存储驱动
想要理解 Docker 使用的存储驱动,我们首先需要理解 Docker 是如何构建并且存储镜像的,也需要明白 Docker 的镜像是如何被每一个容器所使用的;Docker 中的每一个镜像都是由一系列只读的层组成的,Dockerfile 中的每一个命令都会在已有的只读层上创建一个新的层:
FROM ubuntu:15.04
COPY . /app
RUN make /app
CMD python /app/app.py
当镜像被 docker run
命令创建时就会在镜像的最上层添加一个可写的层,也就是容器层,所有对于运行时容器的修改其实都是对这个容器读写层的修改。
容器和镜像的区别就在于,所有的镜像都是只读的,而每一个容器其实等于镜像加上一个可读写的层,也就是同一个镜像可以对应多个容器。
2. 三大概念
2.1 镜像
Docker 镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外,还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。
2.1.1 分层存储
在构建镜像的时候,需要额外小心,每一层尽量只包含该层需要添加的东西,任何额外的东西应该在该层构建结束前清理掉。
2.2 容器
每一个容器运行时,是以镜像为基础层,在其上创建一个当前容器的存储层,我们可以称这个为容器运行时读写而准备的存储层为 容器存储层。
2.3 仓库
镜像构建完成后,可以很容易的在当前宿主机上运行,但是,如果需要在其它服务器上使用这个镜像,我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务,Docker Registry 就是这样的服务。
一个 Docker Registry 中可以包含多个 仓库(Repository
);每个仓库可以包含多个 标签(Tag
);每个标签对应一个镜像。
3. 基本命令
# images
docker pull library/ubuntu:18.04
docker images/ docker image ls
docker image rm ubuntu redis
docker exec -it webserver bash // 编辑容器
docker diff webserver // 比较
docker build -t nginx:v2 . // -t 目标名 . Dockerfile 所在目录,可指定Dockerfile的绝对路径
参考文档:
1.Docker 核心技术与实现原理