Download as PDF, PPTX
Uploaded by家弘 周
Linux Container Introduction
Linux容器（LXC）利用Linux内核的cgroups和namespace实现更高效的云服务架构，支持微服务和DevOps的快速启动、关闭和升级。相比传统虚拟机，容器在硬件资源使用上更为高效，实现秒级启动和接近原生执行速度。文档还探讨了容器化过程中面临的挑战及未来的发展趋势。
Linux Container Introduction
- 1.
- 2. 追求更高效的雲端服務架構 2 ● 傳統 VM獨占硬體資源，無法即時調度資源 ● 雲端服務逐漸走向 Micro Service 架構，需要快速「啟動/關閉/升級」 ● 軟體工程導入 DevOps，提升開發、測試、佈署、維運之效率 VM * 使用獨立 OS隔離 效果最佳 * 獨占硬體資源 * 啟動速度慢 * 執行速度略低於 原生 Container * 共用核心實現隔 離的沙箱環境 * 硬體資源共用 * 秒級啟動 * 執行速度接近原 生 VM 與 Container 之差異
- 3. 基於 Linux Kernel的容器技術 LxC 3 Linux Container 又稱為 LxC，主要由 cgroups 與 namespace 兩個核心特性所 實現 ● cgroups 早期由 Google 工程師開發的 Process Containers 專案，後來併入 Linux Kernel 2.6.24，正式以 cgroups 命名 ● namespace 從 Linux Kernel 2.4.19 開始發展功能，一直到 3.8 才完善了目前 Container 使用的所有功能
- 4. Linux 容器技術的演進 L1: 透過Linux Kernel 實現了沙箱 隔離機制 LxC L2: 由於直接操作 LxC 太麻煩了， 所以 Docker 封裝 LxC，提供我們更 方便管理 Container 的工具。 L3: 但由於 Container 太好用了，所 以又需要 Container Manager 來協助 管理與調度大規模容器應用。 4 Kubernetes, Docker Swarm, Cloud Foundry… Linux Container (LxC) Linux Kernel (Namespace, CGroups) Docker (Docker Compose)
- 5. Container in MicroService & DevOps DevOps ● 開發：OS 無關的開發環境建置，只要有 Docker 就可以開發與建置 ● 測試：透過 Jenkins / GitLab PipeLine 啟動乾淨的 Sandbox 測試環境，讓測試過 程更穩定 ● 佈署：以往使用 Package 佈署需要數小時，改用 Container 佈署縮短為數分鐘 ● 維運：透過 Docker 實現 Cluster 架構與灰度升級 Micro Service 透過 Container Manager 管理伺服器群集中的 Service，實現自動調度、容錯、高 可用、分散 5
- 6. 技術內容/分析 – 什麼是Sandbox 沙箱？ 6 提供一個完全隔離的程式執行環境，控制交互影響範圍與安全性，沙箱 通常具備以下幾種特性： ● 快速啟動與銷毀 ● 執行結果不影響宿主環境 ● 不同沙箱彼此之間不交互影響 沙箱是一種設計模式，許多直譯程式執行環境都是透過 Runtime, Container 等 等不同的 Sandbox 變形來達成目的，像是我們的瀏覽器、Java VM 等等其實都 是一樣的概念...
- 7. ● Linux Kernel透過 Namespace 與 Control Group 實現隔離沙箱機制 ○ Namespace 負責邏輯資源的隔離 ■ UTS：隔離 hostname ■ PID：透過映射隔離 Process ID ■ IPC：隔離 Inter-Process Communication ■ mnt：檔案磁碟掛載 (chroot) ■ net：網路隔離 ■ user：隔離 User ID 映射關係 ○ Control Group 負責 Process 實體資源的控制與分配 ■ CPU, Memory, IO ○ Union Filesystem (屬於 Docker 範疇) ■ Image 實現鏡像檔案系統 (AUFS) 技術內容/分析 – 透過 Linux Container 機制實現沙箱 7
- 8. 技術內容/分析 – DockerProcess 隔離機制介紹 8 Container 中的 Process 完全與宿主 Host 隔離，Process 透 過 PID 映射機制隔離 在沙箱中
- 9. 技術內容/分析 – Dockerize的經驗與挑戰 9 ● 將既有系統服務 Dockerize，走向 Micro Service 架構 ● 系統服務間耦合性太高，不易拆解 (一個容器一個行程) ● Micro Service 架構實現 (Stateless, Distributed) ● 基礎自動化工具建立 ● 進階的 Docker Life ○ 建置私有鏡像站 ○ 導入 DevOps ○ 更高度的自動化 ○ Docker-in-Docker
- 10.