一位同學(xué)曾給我打比方：宿主機(jī)就好比一間大房子，Docker把它成了N個(gè)小隔斷。在這些小隔斷之間，有獨(dú)立的衛(wèi)生間、小床、電視...

麻雀雖小，五臟俱全，這個(gè)比喻非常的貼切。linux提供了非常全面的隔離機(jī)制，使得每個(gè)小隔間互不影響。即使隔壁小間滿室春光，我的小房間一樣的冷清，對我毫無影響。

Docker能實(shí)現(xiàn)這些功能，依賴于chroot、namespace、cgroup等三種老技術(shù)。我們本篇文章，就先聊一下namespace方面的東西。畢竟隔離是容器的第一要素。

Linux的內(nèi)核，提供了多達(dá)8種類型的Namespace。在這些獨(dú)立的Namespace中，資源互不影響，隔離措施做的非常好。

1. 8種類型

我們先來看一下，Linux都支持哪些Namespace。可以通過unshare命令來觀察到這些細(xì)節(jié)。在終端執(zhí)行man unshare，將會出現(xiàn)這些Namespace的介紹。

另外，Linux在4.6版本，5.6版本，分別加入了cgroups和Time兩種隔離類型，加起來就有8種。

2. 1個(gè)例子

通過unshare命令，可以快速建立一些隔離的例子，我們拿最簡單直觀的pid namespace來看一下它的效果。

眾所周知，Linux進(jìn)程號為1的，叫做systemd進(jìn)程。但在Docker中，我們通過執(zhí)行ps命令，卻只能看到非常少的進(jìn)程列表。

執(zhí)行下面的命令，進(jìn)入隔離環(huán)境，并將bash作為根進(jìn)程：

unshare --pid --fork --mount-proc /bin/bash

效果如圖所示。可以看到，我們的bash，已經(jīng)成為了1號進(jìn)程，而宿主機(jī)和其他隔離環(huán)境的進(jìn)程信息，在這里是不可見的。

先在隔離環(huán)境中，執(zhí)行sleep 1000。再開一個(gè)終端，在宿主機(jī)上執(zhí)行pstree，我們將會看到這個(gè)隔離環(huán)境的進(jìn)行信息。

接下來，在宿主機(jī)上，把sleep對應(yīng)進(jìn)程的命名空間信息，和宿主機(jī)的命名空間信息作一下對比。可以看到，它們的pid namespace，對應(yīng)的數(shù)值是不同的。

下面給出其他namespace的實(shí)驗(yàn)性命令，你可以實(shí)際操作一下。

unshare --mount --fork /bin/bash

創(chuàng)建mount namespace，并在每個(gè)不同的環(huán)境中，使用不同的掛載目錄。

unshare --uts --fork /bin/bash

uts可以用來隔離主機(jī)名稱，允許每個(gè)namespace擁有一個(gè)獨(dú)立的主機(jī)名，你可以通過hostname命令進(jìn)行修改。

unshare --ipc --fork /bin/bash

IPC Namespace 主要是用來隔離進(jìn)程間通信的。Linux的進(jìn)程間通信，有管道、信號、報(bào)文、共享內(nèi)存、信號量、套接口等方式。使用了IPC命名空間，意味著跨Namespace的這些通信方式將全部失效！不過，這也正是我們所希望的到的。

unshare --user -r /bin/bash

用戶命名空間，就非常好理解了。我們可以在一個(gè)Namespace中建立xjjdog賬號，也可以在另外一個(gè)Namespace中建立xjjdog賬號，而且它們是相互不影響的。

unshare --net --fork /bin/bash

net namespace，這個(gè)就非常有用了。它可以用來隔離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、IP 地址和端口等信息。

可以看到，通過各種Namespace，Linux能夠?qū)Ω鞣N資源進(jìn)行精細(xì)化的隔離。Docker本身也是一個(gè)新瓶裝舊酒的玩具。Docker的創(chuàng)新之處，在于它加入了一個(gè)中央倉庫，并封裝了很多易用的命令。

你可能會發(fā)現(xiàn)，到目前為止，我們并沒有對Cpu和內(nèi)存的資源使用進(jìn)行隔離，也沒有對應(yīng)的Namespace來解決這些問題。

資源限制的功能，是使用Cgroups進(jìn)行限額配置來完成的，和Namespace沒什么關(guān)系。我們將在后面的文章，介紹Cgroups這項(xiàng)技術(shù)。

最后，附上Docker的一張生命周期圖。來源(http://docker-saigon.github.io/post/Docker-Internals/ )。有需要的同學(xué)可以加我的好友獲取。

Docker發(fā)展到現(xiàn)在，應(yīng)用工具鏈已經(jīng)非常成熟了，很多同學(xué)已經(jīng)駕輕就熟，如果你對容器技術(shù)非常感興趣，不如多看一下最底層的原理。這樣，不管是谷歌推自己的容器，還是繼續(xù)使用docker，都能快速把它掌握。