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Docker虚拟化技术概述
Docker是一款开源的应用容器引擎，可以将应用程序及其依赖环境打包成一个轻量级的容器，实现应用的快速部署、隔离和扩展，Docker虚拟化技术基于Linux容器技术，通过虚拟化操作系统层面的资源，实现应用的隔离和高效运行，以下是Docker实现虚拟化的三个关键技术。
Docker虚拟化技术三大关键技术
1、Namespaces
Namespaces是Linux内核提供的一种隔离机制，可以将内核资源隔离成多个独立的命名空间，使得每个进程只能访问自己所属的命名空间，Docker利用Namespaces实现了进程、网络、文件系统、用户和IPC等资源的隔离。
（1）进程命名空间（pid namespace）
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进程命名空间可以将一个进程及其子进程的所有进程ID隔离在不同的命名空间中，使得每个容器内部的进程只能看到自己的进程ID，而无法访问宿主机或其他容器的进程。
（2）网络命名空间（net namespace）
网络命名空间可以将网络接口、路由、IP地址等网络资源隔离在不同的命名空间中，使得每个容器拥有独立的网络环境，互不干扰。
（3）文件系统命名空间（mount namespace）
文件系统命名空间可以将文件系统隔离在不同的命名空间中，使得每个容器只能访问自己的文件系统，而无法访问宿主机或其他容器的文件系统。
（4）用户命名空间（user namespace）
用户命名空间可以将用户和组ID隔离在不同的命名空间中，使得每个容器可以拥有自己的用户和组ID，从而实现用户权限的隔离。
2、Cgroups
Cgroups（Control Groups）是Linux内核提供的一种资源控制机制，可以对进程组的资源使用进行限制和优先级调整，Docker利用Cgroups实现了容器资源隔离和限制。
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（1）内存限制（memory）
内存限制可以限制容器使用的最大内存，防止容器消耗过多内存导致宿主机资源紧张。
（2）CPU限制（cpu）
CPU限制可以限制容器使用的CPU资源，保证容器在多任务执行时不会占用过多CPU资源。
（3）磁盘IO限制（blkio）
磁盘IO限制可以限制容器对磁盘的读写操作，防止容器对宿主机磁盘造成过大压力。
3、Union Filesystem
Union Filesystem是一种将多个文件系统层叠在一起的技术，使得每个容器都可以拥有自己的文件系统，而不会占用过多磁盘空间，Docker使用Union Filesystem实现容器镜像的分层存储。
（1）容器镜像分层
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容器镜像由多个层组成，每一层都包含一部分文件系统，容器运行时，会根据需要将所需的层加载到内存中，形成一个完整的文件系统。
（2）读写时优化
当容器运行时，对文件系统的修改会直接应用到最顶层的读写层，而不会影响下面的只读层，这样可以提高文件系统的读写性能，并减少磁盘空间占用。
（3）镜像压缩
Docker利用Union Filesystem的分层特性，将镜像的只读层进行压缩，从而减小镜像体积，提高镜像传输效率。
Docker虚拟化技术通过Namespaces、Cgroups和Union Filesystem三大关键技术，实现了应用的隔离、资源限制和高效运行，这些技术相互配合，使得Docker容器具有轻量级、高性能和易于扩展的特点，成为现代应用部署和运维的优选方案。
标签： #docker虚拟化技术及原理
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