虚拟化与容器
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虚拟化按目前使用的类别分类，可分为两种，主机级别虚拟化和容器级别虚拟化
1.主机级别虚拟化
- type-I：Hypervisor
- type-II：OS-hosted
a.type-I
这种虚拟化，hypervisor绕过我们熟知的os内核，直接接管硬件，然后自己再虚拟出对应所需要的os内核。主要产品有VMware ESXI，如下图左侧
b.type-II
宿主机虚拟化，hypervisor层运行于宿主机os之上，通过主机os内核来进行硬件的内核调试，主要产品有VMware workstation，如上图右侧
2.容器级别虚拟化
容器虚拟化，有别于主机虚拟化，其存在宿主机os，但其与主机级别虚拟化的type-II不一样，并非进行内核的虚拟化，而是通过namespace进行虚拟化，通过namespace的隔离，进行各程序的隔离，通过cgroups，进行资源的控制，以此来进行虚拟化。如下图
3.namespace
linux 内核从版本 2.4.19 开始陆续引入了 namespace 的概念。当一个程序运行于主机之中时，其基本要求有，系统根文件目录、运行pid进程号、主机名、网卡、ipc通信、程序运行用户这六大类。
linux将以上六类进行了内核级别的虚拟化，这六大类统称为namespace
| namespace | 引入的相关内核版本 | 被隔离的全局系统资源 | 在容器环境下的隔离效果 |
|---|---|---|---|
| Mount | 2.4.19 | 文件系统挂接点 | 每个容器能看到不同的文件系统层次结构 |
| UTS | 2.6.19 | hostname | 每个容器能看到自己的hostname |
| IPC | 2.6.19 | 进程间通信 | 同一个IPC namespace的进程之间能互相通讯 |
| PID | 2.6.24 | 进程PID | 每个PID namespace中的进程可以有其独立的PID，每个容器可以有其PID为1的root进程 |
| Network | 始于2.6.24完成于2.6.29 | 网络相关的系统资源 | 每个容器用有其独立的网络设备，IP地址，IP路由表，/proc/net目录，端口号 |
| User name | 始于2.6.23完成于3.8 | 用户和组ID空间 | 每个container可以有不同的user和group id |
因为centos6的内核为2.6，所以user name不支持，所以centos6天然不太支持容器，虽然可以通过升级内核来进行支持，不过建议直接使用centos7以上的系统
4.cgroups
cgroups: Linux control groups，linux为运行的任务分配cpu、ram等，当namespace为容器进行隔离之后，还需要对每个容器进行资源的使用进行控制，不能让其抢占其它容器的资源。
cgroups主要对以下内容进行资源控制
- blkio:块设备IO
- cpu:CPU
- cpuacct:CPU资源使用报告
- cpuset:多处理器平台上的cpu集合
- devices:设备访问
- freezer:挂起或恢复任务
- memory:内存用量及报告
- perf_event:对cgroup中的任务进行统一性能测试
- net_cls:cgroup中的任务创建的数据报文的类别标识
5.AUFS
a. AUFS的概念
AUFS：Union File System，联合文件系统，主要功能是将位于不同物理位置的目录合并成同一个目录，有点类似于hadoop中hdfs的分布式存储。
b.linux的基本文件系列
linux系统启动，至少需要有两种文件系统，一种是bootfs，一种是rootfs，
bootfs：包含 boot loader 和 kernel。用户不会修改这个文件系统。实际上，在启动（boot）过程完成后，整个内核都会被加载进内存，此时 bootfs 会被卸载掉从而释放出所占用的内存。同时也可以看出，对于同样内核版本的不同的 Linux 发行版的 bootfs 都是一致的。
rootfs：包含典型的目录结构，包括 /dev, /proc, /bin, /etc, /lib, /usr, and /tmp 等再加上要运行用户应用所需要的所有配置文件，二进制文件和库文件。这个文件系统在不同的Linux 发行版中是不同的。而且用户可以对这个文件进行修改。
同一个内核版本的所有linux系统的bootfs是相同的，rootfs不同
c.docker 镜像
在docker images中，其采用的是分层技术，基础镜像中的roofs会一直保持只读模式，docker利用union mount来在这个rootfs上增加更多的只读文件系统，最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。
在docker的分层镜像中，除了支持aufs之外，还支持devicemapper，因为在aufs暂时还未被收纳入linux内核主干，ubuntu14支持aufs，所以docker在ubuntu上面使用aufs，而作为比较保留的redhat系列上，docker使用的devicemapper
