簡述Docker的底層技術原理之Namespace

Docker的空間隔離使用的是namespace（空間），它是內(nèi)核提供的一種空間隔離，在一個空間下，每個進程看到的視圖是一致的，相應的如果不在一個空間下看到資源視圖是不一致的，舉個例子，如果兩個進程在同一個網(wǎng)絡命令空間下，那么他們看到的網(wǎng)絡信息（網(wǎng)卡、IP、路由等）是一樣的，可以通過localhost的方式互相訪問。常用的有6種namespace，在Linux 內(nèi)核4.6之后又添加了Cgroup這namespace，5.6 之后又添加了時鐘namespace。

Namespace系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)隔離內(nèi)容

UTSCLONE_NEWUTS主機名與域名

IPCCLONE_NEWIPC信號量、消息隊列和共享內(nèi)存

PIDCLONE_NEWPID進程編號

NetworkCLONE_NEWNET網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡棧、端口等等

MountCLONE_NEWNS掛載點（文件系統(tǒng)）

UserCLONE_NEWUSER用戶和用戶組

CgroupCLONE_NEWCGROUPCgroup的根目錄

TimeCLONE_NEWTIME時鐘

這里有個小細節(jié)，上面表格創(chuàng)建Mount Namespace的系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)是CLONE_NEWNS，而不是CLONE_NEWMOUNT。從字面理解是創(chuàng)建一個命名空間的意思，這是由于歷史原因導致的，因為Mount Namespace是第一個namespace，內(nèi)核的開發(fā)者可能也沒有預料到后續(xù)還有其它的namespace的加入，所以就先把CLONE_NEWNS給占用了。

可見，namespace的隔離其實并不充分，除了上面的隔離能力，其他的都一樣。譬如，時鐘在內(nèi)核5.6版本之前，所有容器和操作系統(tǒng)都共享同一個時鐘，如果修改了操作系統(tǒng)的時間，所有容器都時間都會變化。

namespace實現(xiàn)原理也非常簡單，每個進程（task_struct）都有一個關于namespace的屬性nsproxy，表示自己所屬的namespace。

struct task_struct { 。。.

/* namespaces */

struct nsproxy *nsproxy;

。。.

}

其中的nsproxy就是指向各種namespace的一個代理。

當新進程被創(chuàng)建后會繼承其父進程的namespace，這就是為啥一個容器里面的所有進程都共享namespace。在Linux集群上面，通過讀取“/proc/進程ID/ns/”下的文件可以獲取到每個進程對應的namespace。

文章轉載：https://os.51cto.com/art/202107/671347.htm

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