每天5分钟玩转容器技术-读书笔记-第四章到第五章

前言

因为开发过程中各种环境的部署是一件让人非常头疼的事情，所以容器技术一直是笔者比较感兴趣的技术领域，工作之余找到了一本国人写的容器好书每天5分钟玩转Docker容器技术，书名看起来比较不靠谱，实际在豆瓣评分中高居前列，评论也纷纷表扬该书是本入门的好书。这系列文章是该书的读书笔记。笔者主要以问题和解答作为读书笔记的写作形式，这样可以方便大家准备面试。

系列文章：

每天5分钟玩转容器技术-读书笔记-第一章到第三章

容器

简单说说可以用哪些方式指定容器启动时执行的命令？

有三种方式可以实现这个需求。
- CMD指令
- ENTRYPOINT指令
- docker run命令行中指定
如果想要让容器长期运行应该如何处理？

容器的生命周期依赖于启动时执行的命令，一旦命令执行完毕，容器就退出了，所以想要让容器长期运行，就需要执行一个长期运行的命令。
如果想要让容器不占用当前在终端，应该如何写命令？

在docker run中加入 -d参数，可以使容器在后台运行，不占用当前终端
如果想进入容器进行相关操作，应该如何做？
- attach命令
  - docker attach 容器标识符，可以在当前的终端直接进入容器启动命令的终端，进行调试
  - 启动时需要指定 -it ，结束时，可以使用ctrl+p ctrl+q退出attach
- exec命令（这个命令在之前公司使用过）
  - docker exec -it 容器标识符 bash，可以进入容器中，并新开一个终端
  - 使用exit，可以退出exec模式，但不会退出容器
如果想要直接查看容器启动命令的相关输出，有哪几种方式？
- attach命令
- docker logs -f 容器标识符，类似tail -f
你知道docker stop和docker kill的底层实现原理吗？

容器在host中是一个进程
- stop命令的本质是向进程发送了一个SIGTERM信号；进程是可以捕获SIGTERM信号并进行处理的。
- kill命令的本质是向进程发送了一个SIGKILL信号。进程不会捕获SIGKILL信号，一定会退出。
服务类容器，如果想要退出后自动重启（包括正常退出），如何设置指令参数？

在启动指令中加入--restart=always参数即可。

如果想要清空已经停止的容器如何写命令?

ging@ubuntu:~$ sudo docker rm $(sudo docker ps -aq -f status=exited)

简单说说实现容器的底层技术

实现容器的底层技术有两个，一个是cgroup，一个是namespace。
- cgroup：可以实现资源限额。Linux系统会为进程分配一个文件夹 /sys/fs/cgoup/cpu/docker/容器长id，里面保存了该容器的cpu限额，同理，内存和IO的限额也会有一个路径保存下来。
- namespace：可以实现资源隔离。namespace其实是创建linux进程的一个可选参数，通过namespace，可以修改被创建的进程看待计算机的视图，让他只看得到应该看的部分。

docker中的网络有哪几种？应用场景是什么？

none网络：--network=none，容器只有一个LoopBack回环，适用于不需要联网的容器

ging@ubuntu:~$ sudo docker run -it --network=none busybox
Unable to find image 'busybox:latest' locally
latest: Pulling from library/busybox
9758c28807f2: Pull complete 
Digest: sha256:a9286defaba7b3a519d585ba0e37d0b2cbee74ebfe590960b0b1d6a5e97d1e1d
Status: Downloaded newer image for busybox:latest
/ # ifconfig
lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

host网络：--network=host，容器共享宿主机的网络栈，容器的网络配置就是宿主机的网络配置，优点是，性能比较好；缺点是，会牺牲一些灵活性，需要考虑端口被宿主机占用的问题。

ging@ubuntu:~$ sudo docker run -it --network=host busybox
/ # ipconfig
sh: ipconfig: not found
/ # ifconfig
docker0   Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:89:D4:13:E8  
          inet addr:172.17.0.1  Bcast:172.17.255.255  Mask:255.255.0.0
          UP BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

ens33     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:CD:8D:E3  
          inet addr:192.168.202.129  Bcast:192.168.202.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::c3ad:f4b8:95e4:3195/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:49533 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:8504 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:72918170 (69.5 MiB)  TX bytes:616361 (601.9 KiB)

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:385 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:385 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:36681 (35.8 KiB)  TX bytes:36681 (35.8 KiB)

/ # exit
ging@ubuntu:~$ ifconfig
docker0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.1  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:89:d4:13:e8  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.202.129  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.202.255
        inet6 fe80::c3ad:f4b8:95e4:3195  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:cd:8d:e3  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 51781  bytes 76269794 (76.2 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 8799  bytes 634327 (634.3 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 385  bytes 36681 (36.6 KB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 385  bytes 36681 (36.6 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

bridge网络：--network=bridge，docker安装时，会创建一个虚拟网桥docker0，如果不指定network，容器都会被挂到docker0上。网桥简单理解就是linux虚拟出来的一个交换机，挂到同一个网桥的容器可以彼此互通网络。我们也可以创建自己的虚拟网桥，如果想让不同网桥之间的容器彼此互通。原理就是在容器中加了一个新的网卡，并且把这个网卡连接到需要通信的网桥上即可。

查看网桥的子网掩码和网关信息可以用下面的指令：

ging@ubuntu:~$ sudo docker network inspect bridge
[
    {
        "Name": "bridge",
        "Id": "051b83b92aac7b1c918409f485c5fa365cc916fd3069bc3427fe7d7c373f3b9d",
        "Created": "2020-11-09T22:21:02.47777443-08:00",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.17.0.0/16",
                    "Gateway": "172.17.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": false,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "df7736b2a6b8ff7da50e3f940c41b61d1cbd3027c8eb0b13d8fbf558e7068256": {
                "Name": "crazy_blackburn",
                "EndpointID": "049c0d492adbf0ca0714446db8a55535007c675dccd912e939684d1f9288af7a",
                "MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
                "IPv4Address": "172.17.0.2/16",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {
            "com.docker.network.bridge.default_bridge": "true",
            "com.docker.network.bridge.enable_icc": "true",
            "com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade": "true",
            "com.docker.network.bridge.host_binding_ipv4": "0.0.0.0",
            "com.docker.network.bridge.name": "docker0",
            "com.docker.network.driver.mtu": "1500"
        },
        "Labels": {}
    }
]

简单说下在容器中ping www.baidu.com为什么能ping通，说下关键原理

这个过程分为两个阶段，第一阶段是ping包如何从容器发送到外网的，第二阶段是ping包如何从外网返回到容器的。

第一阶段：
- 容器如果不指定network，默认是连接到docker0这个桥上的，容器首先发出ping包，ping包的源地址是虚拟网桥分配的地址，目标地址是baidu.com
- docker0收到ping包，发现是给外网的，于是交给NAT处理
- NAT将地址修改为dockerhost的网卡地址
- ping包从宿主机的对应网卡发送出去，这样就实现了容器访问外网
第二阶段：
- ping包从外网到达宿主机网卡，网卡根据不同的echo端口号区别是哪个容器ping的，转发给对应容器的ping应用。
查看进程也可以发现，每个容器内部ping都对应了一个ping进程。
```
      ging@ubuntu:~$ ps -ef | grep "ping"
      ging        2292    1871  0 Nov09 ?        00:00:00 /usr/libexec/gsd-housekeeping
      root        8205    8198  0 00:03 pts/1    00:00:00 ping www.baidu.com
      root        8256    8250  0 00:03 pts/1    00:00:00 ping www.baidu.com
      ging        8264    2929  0 00:05 pts/0    00:00:00 grep --color=auto ping
```
外网如何访问容器？

通过端口映射做到的。在启动容器时可以指定端口映射，把host的端口映射到容器的端口，docker会自动开启一个docker-proxy进程来监听这个端口的流量，一旦发现有流量，就转发到容器。

posted @ 2020-11-10 16:12 Ging 阅读(130) 评论(0) 编辑收藏举报

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