从入门到跑路之Kubernetes（二）

“ 上次的问题主要总结了Namespace和Cgroups，在来讲讲另外两个容器技术rootfs和Volume”

小鲸鱼有大能量

01.容器镜像

1.rootfs，容器的举家搬迁

容器启动时，一般会通过chroot等命令切换进程的根目录，已达到让容器的目录结构更真实。

chroot的作用就是帮忙我们“changeroot file system”，改变进程的根目录到指定的位置。

例如指定$HOME/test作为/bin/bash进程的根目录

chroot $HOME/test /bin/bash

所以，为了能够让容器的根目录更真实，一般会在这个容器的根目录下挂载一个完整的操作系统的文件系统，比如CentOS 7的ISO。这样当容器启动之后，我们在容器中通过“ls /”查看跟目录下的内容，就和CentOS 7的内容一样。

这个挂载在容器根目录上，用来为容器进程提供隔离后执行环境的文件系统，就是“容器镜像”，叫做：rootfs（根文件系统）。Docker镜像是Docker容器的静态视角，Docker容器是 Docker镜像的运行状态。rootfs只是一个操作系统所包含的文件、配置和目录，并不包括操作系统内核。实际上，同一台机器上的所以容器，都共享主机操作系统的内核！！

同时Docker镜像又是由多个文件系统叠加而成的（联合挂载），每个层仅包含了前一层的差异部分。这些层通过联合文件系统（Union File System）叠加在一起，使得我们看起来Docker只有一层。

通俗地讲，联合挂载技术可以在一个挂载点同时挂载多个文件系统，将挂载点的原目录与被挂载内容进行整合，使得最终可见的文件系统将会包含整合之后的各层的文件和目录。实现这种联合挂载技术的文件系统通常被称为联合文件系统。

2.layer，分层的好处

Docker镜像rootfs包含了三个部分：只读层（镜像层），init层，读写层（容器层）

只读层，包含了最原始的rootfs文件，包括文件目录，基础配置等

读写层，最开始是一个空白的层，一旦在容器里做了写操作，内容就会以增量的方式出现在该层。而在需要修改或删除只读层的文件时，会在该层生成新的文件来覆盖（其实只是隐藏）只读层文件。当Docker commit或push这个修改过的容器文件系统为一个新的镜像时，保存的内容仅为最上层读写文件系统中被更新过的文件，原来的只读层的内容不会有任何变化。

Init层，是夹在只读层和可读写层中间的层，专门用来存放/etc/hosts, /etc/resolv.conf等文件。对该层的修改，同样只会在当前容器生效，不会因为Docker commit或push而影响到Docker Hub里的镜像。

说了这么多，其实分层的好处就是我下载同一个镜像的不同版本，增加的大小只有读写层那部分，只读层是不再需要下载的，因为我们在本地已经有了呀，同时我们修改也不会影响其他人，我“无法修改”只读层。

附上一张图片，希望能够帮助理解

02.容器的最核心

容器核心原理，三板斧

1. 启用Linux Namespace配置

2. 设置指定的Cgroups参数

3. 切换进程的根目录，rootfs

03.Volume

1.Volume，内外沟通的桥梁

为了能够保存（持久化）数据以及共享容器间的数据，Docker提出了Volume的概念。简单来说，Volume就是目录或者文件，它可以绕过默认的联合文件系统，而以正常的文件或者目录的形式存在于宿主机上。

Volume机制，允许我们将宿主机上指定的目录或文件，挂载到容器里面进行读取和修改。

把宿主机目录挂载进容器

指定宿主机目录

$ docker run –v /home:/test …（也可以在Dockerfile里面定义VOLUME来实现挂载）

把宿主机/home目录挂载到容器的/test目录上，这样就可以内外传输数据了。

注意：容器中对test目录的操作，都不会跟随docker commit提交。

2. 把它做成数据容器

不同的容器之间，还可以通过Volume来共享数据

$ docker run -it -h NEWCONTAINER --volumes-from container-test

这样，在NEWCONTAINER这个容器里，就能够看到container-test的目录了，且无论container-test容器是否在运行着。

基于这个特性，就产生了数据容器的应用，最常用的就是用来持久化数据库，配置文件和数据文件等。

以持久化postgres数据库为例

$ docker run --name dbdata postgres echo "Data-only container for postgres"

该命令将会创建一个已经包含在Dockerfile里定义过Volume的postgres镜像，运行echo命令然后退出，当中持久化仓库。当我们运行docker ps命令时，echo可以帮助我们识别某镜像的用途。

$ docker run -d --volumes-from dbdata --name db1 postgres

运行真正的postgres数据库容器，并且共享dbdata的Volume。

使用数据容器的两个注意点：

不要运行数据容器，这纯粹是在浪费资源。

不要为了数据容器而使用“最小的镜像”，如busybox或scratch，只使用数据库镜像本身就可以了。我们已经拥有该镜像，所以并不需要占用额外的空间。

04. 下期预告

到底啥时Overlay技术，怎么看起来这么高端呢；怎么来自己build一个容器呢，后面我们一起学习把，希望能够和大家一起成长，毕竟在现在这个AI大潮中，我们也不能落下啊！！

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