容器技术的核心包括以下几个方面:
命名空间(Namespace)
命名空间提供了资源的隔离机制,确保容器之间的进程、网络等资源互不干扰。常见的命名空间类型包括PID命名空间(隔离进程ID)、Net命名空间(隔离网络资源,如IP地址、端口)、Mount命名空间(隔离文件系统挂载点)和UTS命名空间(隔离主机名和域名)。
容器镜像(Container Image)
容器镜像是只读模板,包含运行应用程序所需的一切,如代码、库、环境变量、配置文件等。它是容器的基础,类似于虚拟机中的镜像。容器镜像是轻量级的,可以快速部署和启动多个容器实例。
容器运行时(Container Runtime)
容器运行时是负责创建、运行和管理容器的软件。常见的容器运行时包括Docker、containerd、podman等。它们根据容器镜像的定义,启动并管理容器实例。
Linux Cgroups(控制组)
Cgroups是Linux内核的一个功能,用来限制、控制与分离一个进程组的资源(如CPU、内存、磁盘输入输出等)。它是实现容器资源隔离和限制的关键技术。
根文件系统(Rootfs)
根文件系统是容器中应用程序及其所需运行环境的文件系统。它通常是一个轻量级的文件系统,包含了应用程序和所有依赖项。
Chroot(更改根目录)
Chroot利用了文件系统挂载的特性,通过修改进程的根目录指针,将其指向新的目录。从内核的角度来看,这涉及到对进程的命名空间的操作。
UnionFS(联合文件系统)
UnionFS是一种将多个文件系统层叠在一起的技术,用于创建轻量级的文件系统。它允许容器共享宿主机的文件系统层,从而节省存储空间和提高性能。
综上所述,容器技术的核心是通过一系列技术(如命名空间、容器镜像、容器运行时、Cgroups、根文件系统和UnionFS)实现资源的隔离、限制和管理,从而为应用程序提供一个轻量级、可移植和高效的运行环境。这些技术共同作用,使得容器能够在不同的计算环境中快速部署和运行。