容器技术基础介绍

简介: 容器技术基础介绍

容器技术发展历史

开发运维问题:

1.应用于运行环境分开交付,无法保证环境的一致性


2.资源、环境的隔离问题


3.之前已有大量的探索,例如虚机层面的隔离等,探索追求更好的隔离性、更高的资源利用率及启动时间。


基础概念:

在Linux中,容器技术是一种进程隔离的技术,应用可以运行在一个个相互隔离的容器中,与虚拟机相同的是,可以为这些容器设置计算资源限制,挂载存储,连接网络,而与虚拟机不同的是,这些应用运行时共用着一个Kernel。


这些技术的基础就是Linux的LXC(Linux Container),通过将Cgoups的资源管理能力和Linux Namepsace的隔离能力组合在一起

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Cgroup


Cgroup实现容器资源的限制,包括很多子模块,在容器中,我们主要用到cpu子模块和memory子模块,memory是实现内存的隔离,cpu主要限制进程的 cpu 使用率。


Namespace


Linux Namespace提供了一种内核级别隔离系统资源的方法,通过将系统的全局资源放在不同的Namespace中,来实现资源隔离的目的。不同Namespace的程序,可以享有一份独立的系统资源。

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容器实例与容器镜像介绍

Docker介绍

Docker 是一个用于开发,交付和运行应用程序的开放平台。Docker 能够将应用程序与基础架构分开,从而可以快速交付软件。


借助 Docker,可以与管理应用程序相同的方式来管理基础架构。通过利用 Docker 的方法来快速交付,测试和部署代码,可以大大减少编写代码和在生产环境中运行代码之间的延迟。

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Docker与VM的对比

docker启动快速属于秒级别。虚拟机通常需要几分钟去启动。

docker需要的资源更少,docker在操作系统级别进行虚拟化,docker容器和内核交互,几乎没有性能损耗,性能优于通过Hypervisor层与内核层的虚拟化。

docker更轻量,docker的架构可以共用一个内核与共享应用程序库,所占内存极小。

高可用和可恢复性:docker对业务的高可用支持是通过快速重新部署实现的。

快速创建、删除:虚拟化创建是分钟级别的,Docker容器创建是秒级别的,Docker的快速迭代性,决定了无论是开发、测试、部署都可以节约大量时间。

交付、部署:虚拟机可以通过镜像实现环境交付的一致性,但镜像分发无法体系化;Docker在Dockerfile中记录了容器构建过程,可在集群中实现快速分发和快速部署。

使用流程:

首先开发者在开发环境机器上开发应用并制作镜像。Docker执行命令,构建镜像并存储在机器上。

开发者发送上传镜像命令。Docker收到命令后,将本地镜像上传到镜像仓库。

开发者向生产环境机器发送运行镜像命令。生产环境机器收到命令后,Docker会从镜像仓库拉取镜像到机器上,然后基于镜像运行容器。

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Docker的常用命令

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Docker镜像

一种新型的应用打包、分发和运行机制。容器镜像将应用运行环境,包括代码、依赖库、工具、资源文件和元信息等,打包成一种操作系统发行版无关的不可变更软件包。

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镜像仓库介绍和应用场景

容器镜像服务(Software Repository for Container,简称SWR)是一种支持镜像全生命周期管理的服务, 提供简单易用、安全可靠的镜像管理功能,可快速部署容器化服务。用户可以通过界面、社区CLI和原生API上传、下载和管理容器镜像。


什么是Dockerfile

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如何使用Dockerfile进行构建

常用命令

# 构建镜像
# docker build -t forecast:v1
# 推送镜像到swr保存,用于下次实验
# docker tag frontend:v2 '仓库地址' /jarvis/forecast:v2
# docker push '仓库地址'/jarvis/forecast:v2

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新兴的镜像构建工具

Docker镜像构建存在的问题:


线性构建,所有步骤顺序执行

无法在普通用户下执8行

无法清理敏感数据,构建的镜像中能查看到历史执行中的命令,如果Dockerfile中有敏感信息,将一直保存在镜像中

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总结

作为云原生发展的基石,容器技术的新趋势和新挑战备受关注。以容器为代表的云原生技术正在成为释放云价值的最短路径。

相关实践学习
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本次实验任务是在云上基于ECS部署Docker环境,制作网站镜像并上传至ACR镜像仓库,通过容器镜像运行网站应用,网站运行在Docker容器中、网站业务数据存储在Mariadb数据库中、网站文件数据存储在服务器ECS云盘中,通过公网地址进行访问。
深入解析Docker容器化技术
Docker是一个开源的应用容器引擎,让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的Linux机器上,也可以实现虚拟化,容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。Docker是世界领先的软件容器平台。开发人员利用Docker可以消除协作编码时“在我的机器上可正常工作”的问题。运维人员利用Docker可以在隔离容器中并行运行和管理应用,获得更好的计算密度。企业利用Docker可以构建敏捷的软件交付管道,以更快的速度、更高的安全性和可靠的信誉为Linux和Windows Server应用发布新功能。 在本套课程中,我们将全面的讲解Docker技术栈,从环境安装到容器、镜像操作以及生产环境如何部署开发的微服务应用。本课程由黑马程序员提供。     相关的阿里云产品:容器服务 ACK 容器服务 Kubernetes 版(简称 ACK)提供高性能可伸缩的容器应用管理能力,支持企业级容器化应用的全生命周期管理。整合阿里云虚拟化、存储、网络和安全能力,打造云端最佳容器化应用运行环境。 了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/kubernetes
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