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与 “入门” 标签相关内容。

Docker 网络实现

Docker 的网络实现其实就是利用了 Linux 上的网络名字空间和虚拟网络设备（特别是 veth pair）。建议先熟悉了解这两部分的基本概念再阅读本章。基本原理首先，要实现网络通信，机器需要至少一个网络接口（物理接口或虚拟接口）来收发数据包；此外，如果不同子网之间要进行通信，需要路由机制。Docker 中的网络接口默认都是虚拟的接口。虚拟接口的优势之一是转发效率较高。

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容器格式

最初，Docker 采用了 LXC 中的容器格式。自 1.20 版本开始，Docker 也开始支持新的 libcontainer 格式，并作为默认选项。对更多容器格式的支持，还在进一步的发展中。

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联合文件系统

联合文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。联合文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

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控制组

控制组（cgroups）是 Linux 内核的一个特性，主要用来对共享资源进行隔离、限制、审计等。只有能控制分配到容器的资源，才能避免当多个容器同时运行时的对系统资源的竞争。控制组技术最早是由 Google 的程序员 2006 年起提出，Linux 内核自 2.6.24 开始支持。控制组可以提供对容器的内存、CPU、磁盘 IO 等资源的限制和审计管理。

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名字空间

名字空间是 Linux 内核一个强大的特性。每个容器都有自己单独的名字空间，运行在其中的应用都像是在独立的操作系统中运行一样。名字空间保证了容器之间彼此互不影响。pid 名字空间不同用户的进程就是通过 pid 名字空间隔离开的，且不同名字空间中可以有相同 pid。所有的 LXC 进程在 Docker 中的父进程为Docker进程，每个 LXC 进程具有不同的名字空间。

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基本架构

Docker 采用了 C/S架构，包括客户端和服务端。Docker daemon 作为服务端接受来自客户的请求，并处理这些请求（创建、运行、分发容器）。客户端和服务端既可以运行在一个机器上，也可通过 socket 或者 RESTful API 来进行通信。Docker daemon 一般在宿主主机后台运行，等待接收来自客户端的消息。

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创建镜像

编写完成 Dockerfile 之后，可以通过 docker build 命令来创建镜像。基本的格式为 docker build [选项] 路径，该命令将读取指定路径下（包括子目录）的 Dockerfile，并将该路径下所有内容发送给 Docker 服务端，由服务端来创建镜像。因此一般建议放置 Dockerfile 的目录为空目录。也可以通过 .

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指令

指令的一般格式为 INSTRUCTION arguments，指令包括 FROM、MAINTAINER、RUN 等。FROM格式为 FROM <image>或FROM <image>:<tag>。第一条指令必须为 FROM 指令。并且，如果在同一个Dockerfile中创建多个镜像时，可以使用多个 FROM 指令（每个镜像一次）。MAINTAINER格式为 MAINTAINER <name>，指定维护者信息。RUN格式为 RUN <command>

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基本结构

Dockerfile 由一行行命令语句组成，并且支持以 # 开头的注释行。一般的，Dockerfile 分为四部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令。例如# This dockerfile uses the ubuntu image# VERSION 2 - EDITION 1# Author: docker_user# Command format: Instruction [arguments / command] ..

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总结

总体来看，Docker 容器还是十分安全的，特别是在容器内不使用 root 权限来运行进程的话。另外，用户可以使用现有工具，比如 Apparmor, SELinux, GRSEC 来增强安全性；甚至自己在内核中实现更复杂的安全机制。

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服务端的防护

运行一个容器或应用程序的核心是通过 Docker 服务端。Docker 服务的运行目前需要 root 权限，因此其安全性十分关键。首先，确保只有可信的用户才可以访问 Docker 服务。Docker 允许用户在主机和容器间共享文件夹，同时不需要限制容器的访问权限，这就容易让容器突破资源限制。

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控制组

控制组是 Linux 容器机制的另外一个关键组件，负责实现资源的审计和限制。它提供了很多有用的特性；以及确保各个容器可以公平地分享主机的内存、CPU、磁盘 IO 等资源；当然，更重要的是，控制组确保了当容器内的资源使用产生压力时不会连累主机系统。尽管控制组不负责隔离容器之间相互访问、处理数据和进程，它在防止拒绝服务（DDOS）攻击方面是必不可少的。

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工具和示例

在介绍自定义网络拓扑之前，你可能会对一些外部工具和例子感兴趣：pipeworkJérôme Petazzoni 编写了一个叫 pipework 的 shell 脚本，可以帮助用户在比较复杂的场景中完成容器的连接。playgroundBrandon Rhodes 创建了一个提供完整的 Docker 容器网络拓扑管理的 Python库，包括路由、NAT 防火墙；以及一些提供 HTTP, SMTP, POP, IMAP, Telnet, SSH, FTP 的服务器。

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自定义网桥

除了默认的 docker0 网桥，用户也可以指定网桥来连接各个容器。在启动 Docker 服务的时候，使用 -b BRIDGE或--bridge=BRIDGE 来指定使用的网桥。如果服务已经运行，那需要先停止服务，并删除旧的网桥。$ sudo service docker stop$ sudo ip link set dev docker0 down$ sudo brctl delbr docker0然后创建一个网桥 bridge0。

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端口映射实现

默认情况下，容器可以主动访问到外部网络的连接，但是外部网络无法访问到容器。容器访问外部实现容器所有到外部网络的连接，源地址都会被NAT成本地系统的IP地址。这是使用 iptables 的源地址伪装操作实现的。查看主机的 NAT 规则。$ sudo iptables -t nat -nL...

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容器访问控制

容器的访问控制，主要通过 Linux 上的 iptables 防火墙来进行管理和实现。iptables 是 Linux 上默认的防火墙软件，在大部分发行版中都自带。容器访问外部网络容器要想访问外部网络，需要本地系统的转发支持。在Linux 系统中，检查转发是否打开。$sysctl net.ipv4.ip_forwardnet.ipv4.ip_forward = 1如果为 0，说明没有开启转发，则需要手动打开。$sysctl -w net.ipv4.

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配置 DNS

Docker 没有为每个容器专门定制镜像，那么怎么自定义配置容器的主机名和 DNS 配置呢？秘诀就是它利用虚拟文件来挂载到来容器的 3 个相关配置文件。在容器中使用 mount 命令可以看到挂载信息：$ mount.../dev/disk/by-uuid/1fec...ebdf on /etc/hostname type ext4 .../dev/disk/by-uuid/1fec...ebdf on /etc/hosts type ext4 ...tmpfs on /etc/resolv.

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容器互联

容器的连接（linking）系统是除了端口映射外，另一种跟容器中应用交互的方式。该系统会在源和接收容器之间创建一个隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息。自定义容器命名连接系统依据容器的名称来执行。因此，首先需要自定义一个好记的容器命名。虽然当创建容器的时候，系统默认会分配一个名字。

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数据卷容器

如果你有一些持续更新的数据需要在容器之间共享，最好创建数据卷容器。数据卷容器，其实就是一个正常的容器，专门用来提供数据卷供其它容器挂载的。首先，创建一个命名的数据卷容器 dbdata：$ sudo docker run -d -v /dbdata --name dbdata training/postgres echo Data-only container for postgres然后，在其他容器中使用 --volumes-from 来挂载 dbdata 容器中的数据卷。

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数据卷

数据卷是一个可供一个或多个容器使用的特殊目录，它绕过 UFS，可以提供很多有用的特性：数据卷可以在容器之间共享和重用对数据卷的修改会立马生效对数据卷的更新，不会影响镜像卷会一直存在，直到没有容器使用*数据卷的使用，类似于 Linux 下对目录或文件进行 mount。创建一个数据卷在用 docker run 命令的时候，使用 -v 标记来创建一个数据卷并挂载到容器里。

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