雲原生必備知識：容器

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容器，是一個視圖隔離、資源可限制、獨立檔案系統的程序集合，它将系統的其他資源隔離開來，具有自己獨立的資源視圖。“視圖隔離”，指的是能夠看到部分程序、有獨立的主機名，“資源可限制”，指的是可以限制記憶體大小、CPU 使用個數等。

 容器概念始于 1979 年提出的 UNIX chroot，它是一個 UNIX 作業系統的系統調用，将一個程序及其子程序的根目錄改變到檔案系統中的一個新位置，讓這些程序隻能通路到這個新的位置，進而達到了程序隔離的目的。

 2000 年的時候 FreeBSD 開發了一個類似于 chroot 的容器技術 Jails，這是最早期，也是功能最多的容器技術。Jails 英譯過來是監獄的意思，這個“監獄”（用沙盒更為準确）包含了檔案系統、使用者、網絡、程序等的隔離。

 2001 Linux 也釋出自己的容器技術 Linux VServer，2004 Solaris 也釋出了 Solaris Containers，兩者都将資源進行劃分，形成一個個 zones，又叫做虛拟伺服器。

 2005 年推出 OpenVZ，它通過對 Linux 核心進行更新檔來提供虛拟化的支援，每個 OpenVZ 容器完整支援了檔案系統、使用者及使用者組、程序、網絡、裝置和 IPC 對象的隔離。

 2007 年 Google 實作了 Control Groups( cgroups )，并加入到 Linux 核心中，這是劃時代的，為後期容器的資源配額提供了技術保障。

 2008 年基于 cgroups 和 linux namespace 推出了第一個最為完善的 Linux 容器 LXC。

 2013 年推出到現在為止最為流行和使用最廣泛的容器 Docker，相比其他早期的容器技術，Docker 引入了一整套容器管理的生态系統，包括分層的鏡像模型，容器注冊庫，友好的 Rest API。

 2014 年 CoreOS 也推出了一個類似于 Docker 的容器 Rocket，CoreOS 一個更加輕量級的 Linux 作業系統，在安全性上比 Docker 更嚴格。

 2016 年微軟也在 Windows 上提供了容器的支援，Docker 可以以原生方式運作在 Windows 上，而不是需要使用 Linux 虛拟機。

基本上到這個時間節點，容器技術就已經很成熟了，再往後就是容器雲的發展，由此也衍生出多種容器雲的平台管理技術，其中以 kubernetes 最為出衆，有了這樣一些細粒度的容器叢集管理技術，也為微服務的發展奠定了基石。是以，對于未來來說，應用的微服務化是一個較大的趨勢。

為程序提供一個獨立的運作環境：

• 針對不同程序使用同一個檔案系統所造成的問題而言，Linux 和 Unix 作業系統可以通過 chroot 系統調用将子目錄變成根目錄，達到視圖級别的隔離；程序在 chroot 的幫助下可以具有獨立的檔案系統，對于這樣的檔案系統進行增删改查不會影響到其他程序；

• 因為程序之間互相可見并且可以互相通信，使用 Namespace 技術來實作程序在資源的視圖上進行隔離。在 chroot 和 Namespace 的幫助下，程序就能夠運作在一個獨立的環境下了；

• 但在獨立的環境下，程序所使用的還是同一個作業系統的資源，一些程序可能會侵蝕掉整個系統的資源。為了減少程序彼此之間的影響，可以通過 Cgroup 來限制其資源使用率，設定其能夠使用的 CPU 以及記憶體量。

Kubernetes、docker、《10個精選的容器應用案例》等。