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引言
以linux而言，linux操作系統(tǒng)會有一個主進(jìn)程pid=1派生出其他進(jìn)程來控制不同服務(wù)
例如:
pid=2 ——> python
pid=3——>java
pid=4——>php
三個服務(wù)可能會相互影響使用者期望將這三個不同的服務(wù)，跑在不同的運行時環(huán)境中實現(xiàn)相互不影響，同時不會增加服務(wù)器成本
——>延伸出容器技術(shù)
虛擬化層的抽象層(用戶層)剝離，使用 來替代(來bin操作系統(tǒng)去除)，只要通過引擎就可以直接連接到宿主機(jī)操作系統(tǒng)中，極大減小了開銷。
一、虛擬化簡介
通過虛擬化技術(shù)將一臺計算機(jī)虛擬為多臺邏輯計算機(jī)，在一臺計算機(jī)上同時運行多個邏輯計算機(jī)，同時每個 邏輯計算機(jī)可運行不同的操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序都可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互相不影響，從而提高計算機(jī)的工作效率。
在一臺操作系統(tǒng)中（win10）模擬多個操作系統(tǒng)（、等），同時每個操作系統(tǒng)可以跑不同服務(wù)（nginx+），從而實現(xiàn)一臺宿主機(jī)搭建一個集群(整體)。通過軟件/應(yīng)用程序的方式，來實現(xiàn)物理硬件的功能，例如ensp，一軟件形式實現(xiàn)物理設(shè)備的功能（二層交換機(jī)，路由器，三層交換機(jī)等）。1.1、虛擬化概述
虛擬化：將應(yīng)用程序和系統(tǒng)內(nèi)核資源進(jìn)行解耦，以操作系統(tǒng)級別進(jìn)行隔離，目的是提高資源利用率
1.2、耦合與解耦合
耦合性是程序結(jié)構(gòu)中各個模塊之間相互關(guān)聯(lián)的度量。它取決于各個模塊之間的接口復(fù)雜程度、調(diào)用模塊的方式以及哪些信息通過接口
耦合 耦合是指兩個或兩個以上的體系或兩種運動形式間通過相互作用而彼此影響以至聯(lián)合起來的現(xiàn)象對象之間的耦合度就是對象之間的依賴性。對象之間的耦合越高，維護(hù)成本越高解耦合 字面意思就是接觸耦合關(guān)系在軟件工程中，降低耦合度即可以理解為解耦，模塊間有依賴關(guān)系必然存在耦合，理論上的絕對零耦合是做不到的，但可以通過一些有的方法將耦合度降至最低。
設(shè)計的核心思想：盡可能減少代碼耦合，如果發(fā)現(xiàn)代碼耦合，就要采取解耦技術(shù)。讓數(shù)據(jù)模型，業(yè)務(wù)邏輯和視圖顯示三層之間彼此降低耦合，把關(guān)聯(lián)依賴降到最低，而不至于牽一發(fā)而動全身。原則就是A功能的代碼不要寫在B的功能代碼中，如果兩者之間需要交互，可以通過接口，通過消息，甚至可以引入框架，但總之就是不要直接交叉寫。
總結(jié)：
耦合是項目模塊之間的關(guān)聯(lián)度高及相互依賴程度高，也就是說我們在后期項目修改時，如果耦合度高的話，，這樣會牽一發(fā)而動全身，增加了相應(yīng)的維護(hù)成本
相反，姐耦合就是要降低這種模塊之間的相互依賴程度，降低維護(hù)成本與復(fù)雜度1.3、虛擬化作用
緩解/解決了資源利用率的問題
注：物理硬件的性能會比虛擬化的性能高，在極度吃資源的情況下，例如MySQL高并發(fā)這種，就不適合使用虛擬化
1.4、虛擬化工作原理
虛擬機(jī)管理器功能：調(diào)用資源
兩大核心組件：QEMU、KVM
QEMU： QEMU是I/O控制的模塊，，可以理解為隊列，核心目的是調(diào)用資源內(nèi)核中的資源，需要把KVM邏輯分割出來的資源運輸給QEMU，再給虛擬機(jī)。QEMU它并不是直接調(diào)用，而是用I/O方式調(diào)用，QEMU把資源調(diào)用來的過程借用ioctl，，QEMU借助這個工具調(diào)用ioctl，在通過接口，給虛擬機(jī)應(yīng)用程序KVM 用來邏輯分割物理資源，抽象化為虛擬化資源，根據(jù)VMM里的配置，，會邏輯分割出多個G，給應(yīng)用程序，去進(jìn)行虛擬化只接受來自QEMU的請求指令。對于應(yīng)用程序直接過來的敏感指令會攔截，然后通過接口發(fā)給QEMU，讓QEMU判斷是否需要執(zhí)行，可以的話，再接下去，不可以的話，打回去，，不執(zhí)行該敏感指令
對于而言——》硬件輔助虛擬化，表現(xiàn)形式在處理器里面有一個虛擬化引擎，可以勾取硬件輔助虛擬化，看到虛擬接口/dev/kvm，可以加強(qiáng)輔助調(diào)用，在應(yīng)用程序需要頻繁調(diào)用的時候，需要開啟。比如。
虛擬化類型 全虛擬化：將物理硬件資源全部通過軟件的方式抽象化，最后進(jìn)行調(diào)用半虛擬化：需要修改操作系統(tǒng)直通：直接使用物理硬件資源（需要支持，還不完善）
全虛擬化：KVM----> 產(chǎn)品：vmware--ce
半虛擬化：EXSI---> 產(chǎn)品：workstation vsphere虛擬化 在一個操作系統(tǒng)內(nèi)，模擬多個操作系統(tǒng)以軟件的方式模擬物理設(shè)備的功能二、概述 2.1、IT架構(gòu)演變
云計算涌現(xiàn)出很多改變傳統(tǒng)IT架構(gòu)喝運維方式的新技術(shù)，比如虛擬機(jī)、容器、微服務(wù)（無服務(wù)），無論這些技術(shù)應(yīng)用在哪里，降低成本、提升效率是云服務(wù)永恒的主題。
主要經(jīng)歷了四個時代
Bare Metal(裸金屬)：運行物理機(jī)，也稱為裸金屬 (虛擬機(jī))：可以在一臺物理機(jī)上創(chuàng)建多個虛擬機(jī)，并把物理配置分發(fā)成多個虛擬 缺點：性能損耗大(容器)：容器內(nèi)部自身有一個小型操作系統(tǒng)函數(shù)（函數(shù)化、代碼化）2.2、是什么 是一個開源的應(yīng)用容器引擎，基于go語言開發(fā)并遵循了.0協(xié)議開源是在linux容器里運行應(yīng)用的開源工具，是一種輕量級的“虛擬機(jī)”的容器技術(shù)可以在一臺主機(jī)輕松為任何應(yīng)用創(chuàng)建一個輕量級的，可移植的，自給自足的容器
的Logo設(shè)計為藍(lán)色鯨魚，拖著許多集裝箱，鯨魚可以看作為宿主機(jī)，集裝箱可以理解為相互隔離的容器虛擬機(jī)c語言運行環(huán)境，每個集裝箱中都包含自己的應(yīng)用程序。
2.3、的設(shè)置中旨
Build，Ship and Run Any App，，即通過對應(yīng)用組件的封裝、發(fā)布、部署、運行等生命周期的管理，達(dá)到應(yīng)用組件級別的“一次封裝，到處運行”的目的。這里的組件，既可以是一個應(yīng)用，也可以是一套服務(wù)，甚至是一個完整的操作系統(tǒng)。
2.4、的特點
容器化越來越受歡迎，因為容器是：
靈活：即使是最復(fù)雜的應(yīng)用也可以集裝箱化輕量級：容器利用并共享主機(jī)內(nèi)核可互換：可以及時部署更新喝升級便攜式：可以在本地構(gòu)建，部署到云，并在任何地方運行。可擴(kuò)展：可以增加并自動分發(fā)容器副本可堆疊：可以垂直喝及時堆疊服務(wù)
容器是在Linux上本機(jī)運行并于其他容器共享主機(jī)的內(nèi)核，它運行的是一個獨立的進(jìn)程，，不占用其他任何可執(zhí)行文件的內(nèi)存，非常輕量。
虛擬機(jī)運行的是一個完整的操作系統(tǒng)，通過虛擬機(jī)管理程序?qū)χ鳈C(jī)資源進(jìn)行虛擬訪問，相比之下需要的資源更多
從一開始就以提供標(biāo)準(zhǔn)化的運行時環(huán)境為目標(biāo)，真正做到"Build，Ship and Run any APP，"，可以將同一個構(gòu)建版本用于開發(fā)、測試、預(yù)發(fā)布、生產(chǎn)等任何環(huán)境，并且做到了與底層操作系統(tǒng)的解耦。在此基礎(chǔ)上還進(jìn)一步發(fā)展出了Caas (容器即服務(wù))技術(shù)。
2.5、與KVM（虛擬機(jī)）的區(qū)別 隔離與共享
虛擬機(jī)通過添加層（虛擬化中間層），虛擬出網(wǎng)卡、內(nèi)存、、cpu等虛擬硬件，再在其上建立虛擬機(jī)，每個虛擬機(jī)都有自己的系統(tǒng)內(nèi)核，，而容器則是通過隔離的方式，將文件系統(tǒng)、進(jìn)程、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行隔離。再對權(quán)限，CPU資源等進(jìn)行控制（），最終讓容器之間互不影響，容器無法影響宿主機(jī)
容器與宿主機(jī)共享內(nèi)核、文件系統(tǒng)、硬件等資源。
性能與損耗 與虛擬機(jī)相比，容器資源損耗要少。同樣的宿主機(jī)下，能夠建立容器的數(shù)量要比虛擬機(jī)多但是，虛擬機(jī)的安全性要比容器稍好虛擬機(jī)c語言運行環(huán)境，要從虛擬機(jī)攻破到宿主機(jī)或其他虛擬機(jī)，需要先攻破 層，這是極其困難的而容器與宿主機(jī)共享內(nèi)核、文件系統(tǒng)等資源，更有可能對其他容器、宿主機(jī)產(chǎn)生影響。
不同點
容器
虛擬機(jī)
啟動速度
快，幾秒鐘
慢，幾分鐘
運行性能
接近原生（直接在內(nèi)核中運行）
運行于上，50%左右損失
磁盤占用
小，甚至幾十KB（根據(jù)鏡像層的情況）
非常大，上GB
并發(fā)性
一臺宿主機(jī)可以啟動成百上千個容器
最多幾十個虛擬機(jī)
隔離性
進(jìn)程級別
資源隔離/限制
操作系統(tǒng)
主要支持Linux
主要支持Linux
封裝程度
只打包項目代碼和依賴關(guān)系，共享宿主機(jī)內(nèi)核
完整的操作系統(tǒng)，與宿主機(jī)隔離
在內(nèi)核中支持的2種重要技術(shù)
本質(zhì)就是宿主機(jī)的一個進(jìn)程，通過實現(xiàn)資源隔離，通過，實現(xiàn)資源限制，通過寫時復(fù)制技術(shù)（copy-on-write）實現(xiàn)了高效的文件操作（類似虛擬機(jī)的磁盤。比如分配500G，并不是實際占用物理磁盤500g，而是隨著使用擴(kuò)展）
2.6、有哪些優(yōu)勢？和虛擬化比有哪些優(yōu)勢
把容器化技術(shù)做成了標(biāo)準(zhǔn)化平臺
引擎統(tǒng)一了基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境——容器環(huán)境（引擎）引擎統(tǒng)一了程序打包（裝箱)方式——鏡像（把引擎放在鏡像中，帶著鏡像到處跑）引擎統(tǒng)一了程序部署（運行）方式——容器（利用引擎把這個鏡像再去運行為之前的相同的一模一樣的容器了）
鏡像 ---> 封裝的一個時刻服務(wù)/應(yīng)用狀態(tài)
容器 ---> 應(yīng)用跑起來的狀態(tài)（正常提高服務(wù)的狀態(tài)-運行時）實現(xiàn)了一次構(gòu)建，多次，多出使用
三、使用場景 打包應(yīng)用程序部署簡單可脫離底層硬件任意遷移（實現(xiàn)了應(yīng)用的隔離，將應(yīng)用拆分并進(jìn)行解耦） 例如：需要把服務(wù)器從騰訊云遷移到阿里云，如果采用的是 容器技術(shù)，整個遷移的過程只需要在新的服務(wù)器上啟動我們需要的容器就可以了。適合做微服務(wù)的部署適合持續(xù)集成和持續(xù)交付（CI/CD）：開發(fā)到測試發(fā)布部署微服務(wù) 提供PASS產(chǎn)品（平臺即服務(wù)）{的云主機(jī)類似于阿里云的ECS，屬于IAAS、(K8S)屬于PAAS}
四、引擎（ ）
是具有以下主要組件的**客戶端-服務(wù)器（C/S架構(gòu)）**應(yīng)用程序:
端：服務(wù)器是一種長期運行的程序，稱為守護(hù)程序進(jìn)程( 命令）。端：REST API，它指定程序可以用來與守護(hù)程序進(jìn)行通信并指示其操作的接口。命令行界面(cLI）客戶端（(命令）。
docker run
docker start
docker rm
五、的架構(gòu) 使用客戶端-服務(wù)端（C/S）架構(gòu)。客戶端與守護(hù)進(jìn)程進(jìn)行對話，該守護(hù)進(jìn)程完成了構(gòu)建，運行和分發(fā)容器的繁重工作。區(qū)別于傳統(tǒng)的虛擬化，不需要虛擬硬件資源，直接使用容器引擎，所以速度快。 :守護(hù)進(jìn)程守護(hù)程序（）偵聽 API請求并管理對象。例如圖像、容器、網(wǎng)絡(luò)和卷，守護(hù)程序還可以與其他守護(hù)程序通信以管理服務(wù)。5.1、簡述體系架構(gòu) 客戶端 -
客戶端則扮演著服務(wù)端的遠(yuǎn)程控制器，可以用來控制的服務(wù)端進(jìn)程。
服務(wù)端- 資源限制
服務(wù)端是一個服務(wù)進(jìn)程，管理著所有的容器。
鏡像一>
的鏡像是創(chuàng)建容器的基礎(chǔ)，類似虛擬機(jī)的快照，可以理解為一個面向容器引擎的只讀模板。通過鏡像啟動一個容器，一個鏡像是一個可執(zhí)行的包,其中包括運行應(yīng)用程序所需要的所有內(nèi)容包含代碼。運行時間，庫，環(huán)境變量，和配置文件
容器-
的容器是從鏡像創(chuàng)建的運行實例，它可以被啟動、停止和刪除。所創(chuàng)建的每一個容器都是相互隔離、互不可見，以保證平臺的安全性。
鏡像倉庫-- >
倉庫是用來集中保存鏡像的地方,當(dāng)創(chuàng)建了自己的鏡像之后，可以使用push命令將它上傳到公有倉庫()或者私有倉庫(、常用）。當(dāng)下次要在另外一臺機(jī)器上使用這個鏡像時，只需從倉庫獲取。
的鏡像、容器、日志等內(nèi)容全部都默認(rèn)存儲在/var/lib/目錄下。
5.2、三要素（核心組件）
:鏡像：統(tǒng)一的封裝方式——》模板
:容器：統(tǒng)一的運行時環(huán)境 ——》基于鏡像，運行狀態(tài)/運行時狀態(tài)
:鏡像倉庫：放置鏡像的倉庫——》存放鏡像模板
存儲鏡像的地方，默認(rèn)在公共的 Hub上查找，可以搞個人倉庫。
倉庫大類：①公共倉庫—》 hub ②私有倉庫
5.3、運行流程
工作流程 客戶端發(fā)起各種各樣的命令，給與主機(jī)主機(jī)會調(diào)用鏡像，如果有鏡像直接用，運行為容器如果鏡像里沒有會到公共倉庫去拉去鏡像，拉到本地后再運行為容器5.4、Linux 的 （命名空間）
系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)
隔離內(nèi)容
utc
主機(jī)名和主機(jī)域 （同一個環(huán)境里不能又叫node1又叫node2）
ipc
信號量、消息隊列、共享內(nèi)存(不同的應(yīng)用調(diào)用內(nèi)存資源的時候應(yīng)該使用不同的內(nèi)存空間)
pid
進(jìn)程編號
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧（在同一個網(wǎng)絡(luò)名稱空間中的網(wǎng)絡(luò)規(guī)則）、端口等
mount
文件系統(tǒng)，掛載點——>一個文件系統(tǒng)內(nèi)，不能重復(fù)掛載一個指定目錄
user
用戶和用戶組（3.8以后的內(nèi)核才支持）
5.5、控制組—（ ）
六種名稱空間是由管理的
最后一種的管理版本是3.8版本，3.6和3.5用不了
管理linux內(nèi)核態(tài)中資源管理的模塊 管理一些系統(tǒng)資源不是原生的。