一篇带你了解Docker背后的原理

隔离

vmware使用supervisor模拟出硬件，然后在其之上安装完整的一套操作系统，这套完整的操作系统跑在宿主机操作系统之上，被宿主机操作系统调度，所以较为重量。

而docker复用宿主机操作系统的内核，作为普通进程调用，使用linux提供的namespace隔离技术来实现虚拟化，是一种轻量级虚拟化技术。namespace表示一个标识符的可见范围，各namespace互不相干，所以标识符能够任意定义而不冲突。

linux提供6种namespace：UTS(主机名)、User、Mount(文件系统)、Net、IPC、Pid。有了这几种名称空间，会让进程自身觉得跑在一台独立的操作系统上，这是操作系统的欺骗性。

docker轻量，一次封装到处运行，启动快，所以很适合做扩缩容、微服务。

网络

docker默认会使用bridge网络模型，即容器中的有veth的一端，另一端veth连接到bridge网桥上，网桥连接宿主机网络，使用NAT来实现和外部通信。veth的原理是这样，通常成对出现，发送给veth一端的包可以被另一端接收到。

docker还有其他几种模型，比如没net，容器中只有环回网络loopback。联合net，多个容器使用相同的veth。hostnet，容器直接使用宿主机网络。

镜像

镜像是一个可执行的软件包，包含运行应用程序所需的一切。

docker的镜像使用分层结构，就是所谓的“分层存储，联合挂载”。

最下面一层是bootfs，包含bootloader。再往上是根系统镜像层，再往上是各种镜像层，除了最上层是可读写之外，其余层均为只读层。所以，如果在顶层镜像有对下层镜像数据做修改的话，该数据会COW(copy on write)复制到顶层进行，然后再进行修改。所以，可想而知，这种联合挂载文件系统的效率不是很高，所以在使用中会用到volume，卷，即脱离于分层存储的存储。