docker 原理与应用实践 -- 张成远

• 语言: 中文（简体）
• 格式: .pdf
• 来源: docs.huihoo.com

摘要

文档阐述了Docker的核心原理与应用实践，涵盖了容器系统的整体架构、Namespace、CGroup、Device Mapper等关键组件。Detail中介绍了Device Mapper的存储管理机制，包括thin provision的实现与限制，Namespace功能的实现与不足，以及CGroup的资源限制功能。文档还探讨了Docker镜像存储的实现，包括镜像Registry的存储选择和DM与本地存储的关系。启动和停止容器的过程及其潜在问题也进行了详细说明。

AI总结

《Docker 原理与应用实践 -- 张成远》总结

本文档主要围绕Docker的核心原理和应用实践展开，重点分析了容器系统的整体架构、关键组件及其实现细节。以下是核心内容的总结：

### 1. 容器系统整体架架构
容器系统由多个核心组件构成，包括Namespace、CGroup、Device Mapper等。这些组件共同支撑了容器的运行环境和资源管理。

### 2. Namespace
Namespace是Docker实现资源隔离的重要机制，但其功能仍不完善，部分隔离需求尚未完全满足。

### 3. CGroup
CGroup主要用于资源限制和监控，Docker使用了其部分子系统，包括：
- **cpu**：限制CPU资源。
- **cpuacct**：自动生成CPU使用报告。
- **cpuset**：限定使用的CPU核。
- **memory**：限制内存使用。
- **devices**：控制任务对设备的访问。
- **freezer**：实现任务的挂起和恢复。

### 4. Device Mapper (DM)
Device Mapper作为Docker存储端的重要实现之一，支持thin provisioning，具有以下特点：
- **存储特性**：支持多设备存储于同一卷，支持递归快照。
- **数据与元数据分离**：元数据存储于单独设备，提升管理效率。
- **实现方式**：通过dmsetup工具或libdevmapper库操作。

### 5. Docker Image Storage
Docker镜像存储与Device Mapper密切相关，需注意以下几点：
- **存储驱动选择**：未指定存储驱动时，依据操作系统选择aufs、btrfs或devicemapper。
- **数据与元数据设置**：Device Mapper thin provisioning模式下需谨慎设置。
- **启动与停止交互**：启动容器时，会自动停止上次未完成的容器，但可能因umount失败导致启动失败。
- **异常处理**：容器异常停止时，Namespace等相关信息仍然存在。

### 6. Docker Registry Storage
Registry存储需选择开源解决方案或自行定制开发。

### 总结
Docker的核心功能建立在Namespace、CGroup和Device Mapper等技术之上，现有实现仍有改进空间，尤其是在Namespace隔离功能和存储管理方面。实际应用中需重点关注存储驱动选择、数据与元数据设置，以及容器启动/停止时的交互和扫尾工作。