Loading... # Docker核心技术:Docker原理之Namespace Docker 是一个开源的容器化平台,使用了多种 Linux 内核特性来实现隔离和资源管理。其中,Namespace(命名空间)是Docker实现进程隔离的核心技术之一。Namespace 提供了对操作系统资源的视图隔离,使得容器内的进程以为它们独占了系统资源。本文将详细介绍 Docker 的 Namespace 机制。 ![](https://www.8kiz.cn/usr/uploads/2024/07/1992860030.png) ## 一、Namespace 概述 Namespace 是 Linux 内核的一项关键技术,用于隔离不同进程的系统资源。通过 Namespace,多个容器可以共享同一个主机系统,但在容器内部,它们看起来像是独立的系统。Namespace 隔离了六种不同类型的资源: 1. **PID Namespace**:进程ID隔离 2. **NET Namespace**:网络隔离 3. **IPC Namespace**:进程间通信隔离 4. **MNT Namespace**:挂载点隔离 5. **UTS Namespace**:主机名和域名隔离 6. **USER Namespace**:用户和组ID隔离 ### 二、Namespace 的类型 #### 1. PID Namespace PID Namespace 用于隔离进程ID。不同的PID Namespace中的进程可以拥有相同的PID,彼此之间不可见。在容器内,进程的PID从1开始,这使得每个容器都有一个类似于独立操作系统的进程树。 ```sh # 创建一个新的PID Namespace unshare -p -f --mount-proc bash # 在新的Namespace中启动一个新进程 ps aux ``` #### 2. NET Namespace NET Namespace 提供网络隔离,每个 NET Namespace 拥有独立的网络设备、IP 地址、路由表等。容器可以有独立的网络栈,从而实现网络隔离。 ```sh # 创建一个新的NET Namespace ip netns add mynetns # 在新的Namespace中配置网络 ip netns exec mynetns ip link set lo up ip netns exec mynetns ip addr add 192.168.1.1/24 dev eth0 ``` #### 3. IPC Namespace IPC Namespace 隔离系统V IPC资源,比如信号量、消息队列和共享内存。不同的IPC Namespace中的进程不能相互通信。 ```sh # 创建一个新的IPC Namespace unshare -i -p -f bash # 在新的Namespace中操作IPC资源 ipcs ``` #### 4. MNT Namespace MNT Namespace 用于隔离挂载点。每个 MNT Namespace 有独立的文件系统挂载视图,改变一个Namespace中的挂载点不会影响其他Namespace。 ```sh # 创建一个新的MNT Namespace unshare -m bash # 在新的Namespace中挂载文件系统 mount -t tmpfs none /mnt ``` #### 5. UTS Namespace UTS Namespace 隔离主机名和域名。每个UTS Namespace可以有独立的主机名和域名。 ```sh # 创建一个新的UTS Namespace unshare -u bash # 在新的Namespace中设置主机名 hostname mycontainer ``` #### 6. USER Namespace USER Namespace 隔离用户和组ID,使得在容器内运行的进程拥有不同的用户ID和组ID映射。在USER Namespace中,容器内的root用户可以映射到宿主机的非特权用户,从而提高安全性。 ```sh # 创建一个新的USER Namespace unshare -U -r bash # 在新的Namespace中操作用户ID id ``` ### 三、Namespace 的应用 通过结合使用多种 Namespace,Docker 可以提供强大的进程和资源隔离能力。 #### 1. 容器化应用 在容器中,Docker 使用所有六种Namespace来确保每个容器的进程、网络、文件系统和用户环境彼此隔离。 #### 2. 多租户环境 Namespace 允许在同一主机上运行多个彼此隔离的租户应用程序,从而提高资源利用率和安全性。 ### 四、总结 Namespace 是 Docker 实现资源隔离的基础,通过 Namespace,Docker 可以确保不同容器之间的进程、网络、IPC、挂载点、主机名和用户环境完全隔离,从而实现高效、安全的容器化应用部署。 ### 思维导图 ```plaintext - Docker Namespace - PID Namespace - 进程ID隔离 - NET Namespace - 网络隔离 - IPC Namespace - 进程间通信隔离 - MNT Namespace - 挂载点隔离 - UTS Namespace - 主机名和域名隔离 - USER Namespace - 用户和组ID隔离 - 应用 - 容器化应用 - 多租户环境 - 总结 ``` 通过以上内容,您可以深入了解Docker中的Namespace机制及其在资源隔离中的应用,从而更好地理解和应用Docker技术。 最后修改:2024 年 07 月 28 日 © 允许规范转载 打赏 赞赏作者 支付宝微信 赞 如果觉得我的文章对你有用,请随意赞赏