Docker隔离


Docker隔离

Docker 资源隔离 借助于Linux 的Namespace

Namespace是什么

Namespace 是 Linux 内核的一项功能,该功能对内核资源进行分区,以使一组进程看到一组资源,而另一组进程看到另一组资源。
它实现了在同一个主机中,对进程 ID、主机名、用户 ID、文件名、网络和进程间通信等资源的隔离

Namespace的功能

Linux提供了8种类型的Namespace
|Namespace 名称 |作用|
|—-|—-|
|Mount(mnt) |隔离挂载点 |
|Process ID (pid) |隔离进程 ID |
|Network (net) |隔离网络设备,端口号等 |
|Interprocess Communication (ipc) |隔离 System V IPC 和 POSIX message queues |
|UTS Namespace(uts)| 隔离主机名和域名 |
|User Namespace (user)| 隔离用户和用户组 |
|Control group (cgroup) Namespace| 隔离 Cgroups 根目录 |
|Time Namespace |隔离系统时间|

Docker 使用了前6种Namespace

为什么docker需要Namespace

当 Docker 新建一个容器时, 它会创建这六种 Namespace,然后将容器中的进程加入这些 Namespace 之中,使得 Docker 容器中的进程只能看到当前 Namespace 中的系统资源。

正是由于 Docker 使用了 Linux 的这些 Namespace 技术,才实现了 Docker 容器的隔离,可以说没有 Namespace,就没有 Docker 容器

Docker 资源限制 借助于Linux 的Cgroups

Cgroups是什么

cgroups(全称:control groups)是 Linux 内核的一个功能,它可以实现限制进程或者进程组的资源(如 CPU、内存、磁盘 IO 等)

Cgroups功能

  1. 资源限制: 限制资源的使用量,例如我们可以通过限制某个业务的内存上限,从而保护主机其他业务的安全运行
  2. 优先级控制:不同的组可以有不同的资源( CPU 、磁盘 IO 等)使用优先级
  3. 审计:计算控制组的资源使用情况
  4. 控制:控制进程的挂起或恢复

Cgroups三个核心概念

  • 子系统(subsystem):是一个内核的组件,一个子系统代表一类资源调度控制器。例如内存子系统可以限制内存的使用量,CPU 子系统可以限制 CPU 的使用时间。
  • 控制组(cgroup):表示一组进程和一组带有参数的子系统的关联关系。例如,一个进程使用了 CPU 子系统来限制 CPU 的使用时间,则这个进程和 CPU 子系统的关联关系称为控制组。
  • 层级树(hierarchy):是由一系列的控制组按照树状结构排列组成的。这种排列方式可以使得控制组拥有父子关系,子控制组默认拥有父控制组的属性,也就是子控制组会继承于父控制组

Docker 是如何使用Cgroups的

Docker 创建容器时,Docker 会根据启动容器的参数,在对应的 cgroups 子系统下创建以容器 ID 为名称的目录, 然后根据容器启动时设置的资源限制参数, 修改对应的 cgroups 子系统资源限制文件, 从而达到资源限制的效果。


文章作者: 彭峰
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