网站如何做关键字收录,房地产基础知识300问,把网站做成app的软件下载,开发区网站建设方案容器技术是近几年计算机领域的热门技术#xff0c;特别是随着各种云服务的发展#xff0c;越来越多的服务运行在以 Docker 为代表的容器之内。 本文我们就来分享一下容器化技术相关的知识。 容器化技术简介 相比传统虚拟化技术#xff0c;容器技术是一种更加轻量级的操作…容器技术是近几年计算机领域的热门技术特别是随着各种云服务的发展越来越多的服务运行在以 Docker 为代表的容器之内。 本文我们就来分享一下容器化技术相关的知识。 容器化技术简介 相比传统虚拟化技术容器技术是一种更加轻量级的操作系统隔离方案可以将应用程序及其运行依赖环境打包到镜像中通过容器引擎进行调度并且提供进程隔离和资源限制的运行环境。 虚拟化技术 虚拟化技术通过 Hypervisor 实现虚拟机与底层硬件的解耦虚拟机实现依赖 Hypervisor 层Hypervisor 是整个虚拟机的核心所在。 Hypervisor 是什么呢 ? 也可以叫作虚拟机监视器 VMMVirtual Machine Monitor是一种运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层可允许多个操作系统和应用共享硬件。 Hypervisor 虚拟机可以模拟机器硬件资源协调虚拟机对硬件资源的访问同时在各个虚拟机之间进行隔离。 每一个虚拟机都包括执行的应用依赖的二进制和库资源以及一个完整的 OS 操作系统虚拟机运行以后预分配给它的资源将全部被占用。 容器化技术 在容器技术中最具代表性且应用最广泛的是 Docker 技术。 Docker 是一个开源的应用容器引擎可以打包应用以及依赖包到一个可移植的容器中然后发布到服务器上Docker 容器基于镜像运行可部署在物理机或虚拟机上通过容器引擎与容器编排调度平台实现容器化应用的生命周期管理。 使用容器化技术有哪些好处呢 Docker 不同于 VM只包含应用程序及依赖库处于一个隔离的环境中这使得 Docker 更加轻量高效启动容器只需几秒钟之内完成。由于 Docker 轻量、资源占用少可以更方便地部署标准化应用一台主机上可以同时运行上千个 Docker 容器。 两种虚拟化技术的对比 虚拟机是一个运行在宿主机之上的完整操作系统虚拟机运行自身操作系统会占用较多的 CPU、内存、硬盘资源等。 虚拟化技术为用户提供了一个完整的虚拟机包括操作系统在内容器化技术为应用程序提供了隔离的运行空间容器之间共享同一个上层操作系统内核。虚拟化技术有更佳的隔离性和安全性但是更新和升级困难容器化具有快速扩展、灵活性和易用性等优势但其隔离性较差、安全性相对较低。 实际部署一般是把两种技术结合起来比如一个虚拟机中运行多个容器这样既保证了较好的强隔离性和安全性也有了快速扩展、灵活性和易用性。 容器化的原理 容器技术的核心是如何实现容器内资源的限制以及不同容器之间的隔离这些是基于 Linux 的 Namespace 和 CGroups 技术。 Namespace Namespace 的目的是通过抽象方法使得 Namespace 中的进程看起来拥有它们自己的隔离的全局系统资源实例。 Linux 内核实现了六种 NamespaceMount namespaces、UTS namespaces、IPC namespaces、PID namespaces、Network namespaces、User namespaces功能分别为隔离文件系统、定义 hostname 和 domainame、特定的进程间通信资源、独立进程 ID 结构、独立网络设备、用户和组 ID 空间。 Docker 在创建一个容器的时候会创建以上六种 Namespace 实例然后将隔离的系统资源放入到相应的 Namespace 中使得每个容器只能看到自己独立的系统资源。 Cgroups Docker 利用 CGroups 进行资源隔离。CGroupsControl Groups也是 Linux 内核中提供的一种机制它的功能主要是限制、记录、隔离进程所使用的物理资源比如 CPU、Mermory、IO、Network 等。 简单来说CGroups 在接收到调用时会给指定的进程挂上钩子这个钩子会在资源被使用的时候触发触发时会根据资源的类别比如 CPU、Mermory、IO 等然后使用对应的方法进行限制。 CGroups 中有一个术语叫作 Subsystem 子系统也就是一个资源调度控制器CPU Subsystem 负责 CPU 的时间分配Mermory Subsystem 负责 Mermory 的使用量等。Docker 启动一个容器后会在 /sys/fs/cgroup 目录下生成带有此容器 ID 的文件夹里面就是调用 CGroups 的配置文件从而实现通过 CGroups 限制容器的资源使用率。 微服务如何适配容器化 微服务的设计思想是对系统功能进行解耦拆分为单独的服务可以独立运行而容器进一步对这种解耦性进行了扩展应用容器技术可以对服务进行快速水平扩展从而到达弹性部署业务的能力。在各种云服务概念兴起之后微服务结合 Docker 部署更加方便微服务架构运维部署落地。 微服务结合容器有很多优点但是另一方面也给服务的部署和应用提出了一些新的问题。 以 Java 服务为例容器与虚拟机不同其资源限制通过 CGroup 来实现而容器内部进程如果不感知 CGroup 的限制就进行内存、CPU 分配的话则可能会导致资源冲突的问题。 Java 8 之前的版本无法跟 Docker 很好的配合JVM 通过容器获取的可用内存和 CPU 数量并不是 Docker 允许使用的可用内存和 CPU 数量。 我们在开发中会应用一些线程池通常会根据 CPU 核心数来配置比如使用 Runtime.getRuntime().availableProcessors()在 1.8 版本更早的实现在容器内获取的是上层物理机或者虚拟机的 CPU 核心数这就使得线程池配置不符合我们期望的设置。 另一个影响体现在 GC 中JVM 垃圾对象回收对 Java 程序执行性能有一定的影响默认的 JVM 使用公式“ParallelGCThreads (ncpus 8) ? ncpus : 3 ((ncpus * 5) / 8)” 来计算并行 GC 的线程数其中 ncpus 是 JVM 发现的系统 CPU 个数。如果 JVM 应用了错误的 CPU 核心数会导致 JVM 启动过多的 GC 线程导致 GC 性能下降Java 服务的延时增加。 总结 这一课时和你分享了容器技术的发展以 Docker 为代表的容器化技术的实现原理以及大规模容器化之下微服务如何适配等问题。 本课时的内容以概念为主如果你在工作中没有接触过容器化场景可以到 Docker 官网学习入门指南、了解 Docker 命令并动手实践一下 Docker 部署。 Docker环境准备教程(安装与卸载).zip Docker常用的基本命令大全