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Docker原理

2023-03-23 06:03:12

docker是什麼：Docker 是完整的一套容器管理系統，所以想要搞懂 Docker 的概念，我們必須先從容器開始說起。

什麼是容器？

- [x] 容器是用來裝東西的，Linux 裡面的容器是用來裝應用的；

- [x] 容器就是將軟體打包成標準化單元，以用於開發、交付和部署；

- [x] 容器技術已經成為應用程式封裝和交付的核心技術；

容器原理：容器技術的核心，由以下幾個核心技術組成：

- [x] Cgroups (Control Groups) — 資源管理

- [x] SELinux — 安全 (是針對於檔案系統，檔案的管理措施)

- [x] NameSpace — 名稱空間

名稱空間：

#是指可以對系統資源空間進行分割隔離的技術，例如：建立一個虛擬機器器，在虛擬機器器裡的所有操作，都不會對真實機造成影響。

#名稱空間分為六大類，可以從各個方面來對系統資源空間進行隔離；

Linux 的 NameSpace

- [x] UTS、NETWORK、MOUNT、USER、PID、IPC

UTS：

#主機名名稱空間，作用：分割主機名，即在容器內修改主機名，不會對宿主機的系統造成影響，實現主機名的隔離；

沒有隔離前，修改主機名為zhangsan,重新開啟一個終端，主機名也被修改為zhangsan


[root@localhost ~]# hostname zhangsan   #臨時設定主機名

[root@localhost ~]# bash         #立刻生效

[root@zhangsan ~]#

使用unshare命令模擬主機名的名稱空間，修改主機名為namespace,重新開啟一個終端，主機名沒有發生變化，還是zhangsan


[root@zhangsan ~]# unshare -u /bin/bash

[root@zhangsan ~]# hostname namespace   #臨時設定主機名

[root@zhangsan ~]# bash           #立刻生效

[root@namespace ~]#

NETWORK：網路名稱空間，作用：分割網路，即容器內的網路設定和宿主機相互之間不受干擾的；

例如：

​ #在真實機器上的網路卡名為eth0,IP地址為192.168.1.10/24；

​ #而在容器內的網路卡名可以為ens33，ip地址為10.10.10.10/24；

MOUNT:

#掛載名稱空間，作用：隔離檔案系統，在容器內掛載的光碟或nfs共用目錄，宿主機是無法看到裡面的內容的；

例如：

​ #在linux系統上，建立一個虛擬機器器，在真機的/var/lib/ftp中掛載了一個光碟檔案，但是在虛擬機器器的/var/lib/ftp中是沒有光碟內容的，這就是MOUNT隔離；

USER:

#使用者名稱空間，作用：隔離使用者，即容器內建立的使用者不能用於登入宿主機，真機機裡建立的使用者也不能作用於容器；

PID:

#程序名稱空間，作用：為了防止容器和宿主機中的程序衝突；

例如：

​ #在真實機中，有一個服務: nfs，PID為2250；

​ #在容器內，也有一個服務: chrony，PID為2250；

​ #真實機中使用者，殺死(kill) PID號為2250的程序時，並不會對容器內的程序2250產生影響；

​ #而容器內的使用者，殺死(kill) PID號為2250的程序時，也並不會對真實機內的程序2250產生影響；

IPC:

#訊號向量名稱空間，作用：通常和PID一起使用；

#使用者殺死一個程序時，實際上是向程序傳送一個訊號(IPC)，程序接收到這個訊號後會執行對應的操作；

docker 的優缺點

優點

- [x] 相比於傳統的虛擬化技術，容器更加簡潔高效

- [x] 傳統虛擬機器器需要給每個 VM 安裝作業系統

- [x] 容器使用的共用公共庫和程式

缺點

- [x] 容器的隔離性沒有虛擬機器器強

- [x] 共用Linux核心，安全性有先天缺陷

docker 與傳統虛擬化的對比

虛擬化:

#例如：虛擬機器器的使用，每一個虛擬機器器都要安裝獨立的作業系統；

容器:

#不需要安裝獨立的作業系統，只有一個Docker程序，和宿主機共用作業系統；

#容器沒有作業系統，啟動容器就跟開啟一個程序一樣，簡單高效；

容器的高效性：

#啟動虛擬機器器中的應用程式，需要先啟動虛擬機器器的作業系統，然後再啟動應用程式；

#啟動容器內的應用程式，直接啟動應用程式即可；

解除安裝防火牆和selinux（以kube-node1為例，kube-node2類似操作）

[root@localhost ~]# yum  -y remove  firewalld-*

[root@localhost ~]# vim /etc/selinux/config

SELINUX=disabled

設定IP地址和主機名（以kube-node1為例，kube-node2類似操作）

[root@localhost ~]# echo kube-node1 > /etc/hostname

使用nmcli命令設定IP地址，閘道器，dns（以kube-node1為例，kube-node2類似操作）

[root@kube-node1 ~]# nmcli connection modify ens33 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.11.148/24 ipv4.gateway 192.168.11.254 ipv4.dns 114.114.114.114 connection.autoconnect yes

[root@kube-node1 ~]# nmcli connection up eth0

[root@kube-node1 ~]# reboot