具体描述
作 者:陈显鹭,王炳燊,秦妤嘉 著 定 价:65 出 版 社:电子工业出版社 出版日期:2017年07月01日 页 数:195 装 帧:平装 ISBN:9787121317866 ●第1章 容器与开发语言
●1.1 Docker
●1.1.1 简介
●1.1.2 容器和虚拟机比较
●1.1.3 容器加速开发效率
●1.1.4 利用容器合作开发
●1.1.5 利用容器快速扩容
●1.1.6 安装使用Docker
●1.2 Go
●1.2.1 描述
●1.2.2 安装Go
●1.2.3 配置GOPATH
●1.3 小结
●第2章 基础技术
●2.1 Linux Namespace 介绍
●2.1.1 概念
●2.1.2 UTS Namespace
●2.1.3 IPC Namespace
●2.1.4 PID Namespace
●2.1.5 Mount Namespace
●部分目录
内容简介
通过讲解 Docker 使用到的各种底层技术,例如Namespace、Cgroups等来自己一步步动手完成一个简单版本的Docker。在自己动手的过程中,从而对Docker 这个技术有一个整体、细致的了解。能够明白Docker 的原理以及结构,从而加深对目前炽手可热的Docker 技术的理解,方便解决工作中使用Docker 遇到的各种问题。 陈显鹭,王炳燊,秦妤嘉 著 陈显鹭,阿里云不错研发工程师,对Docker有深入研究,是Docker多个项目的Contributor,专注于容器技术的编排与基础环境研究。爱好折腾源代码,热爱开源文化并积极参与社区开源项目的研发。
王炳燊,阿里云研发工程师,具有丰富的Linux开发经验,对Docker有深入研究,多次提交Docker Patch。目前从事阿里云容器服务网络方案的设计与实现,专注于容器技术的基础环境研究。
秦妤嘉,阿里云不错研发工程师、DevOps工程师,有丰富的容器化持续集成和持续交付开发实战经验,进行过Jenkins源码分析改造和Jenkins插件开发。目前从事阿里云容器服务持续集等 序我是阿里云容器服务团队的架构师易立,很荣幸为这本书作序。当显鹭等几位同学跟我谈起他们想写一本介绍如何从头打造一个Docker引擎的书时,我有些担心这样的内容是不是太小众,毕竟绝大多数读者都是Docker的使用者而非开发者。然而读完样章,看到这三位同学笔下翔实的内容,文中透出的热情和自信打消了我的顾虑。Docker是技术圈中的当红小鲜肉。自从2013年横空出世以来,迅速在开发者社区流行开来。在2016年9月,Docker镜像在Docker Hub的总下载量就已经超过了60亿次,并且以每6周10亿次的速度迅速增长。大家都知道Docker技术脱胎于Linux Container(LXC)技术,在LXC的发展过程中,IBM、Google、Redhat、Canonical等技术巨擘做出了众多的贡献。然而,Docker到底有什么魔力,能够在这么短的时间之内就风靡了整个技术圈呢?D等
《深入理解容器化:构建、部署与管理》 概述 在当今快速迭代的软件开发与部署环境中,容器化技术已成为不可或缺的核心驱动力。它为开发者提供了一个轻量级、一致且可移植的运行环境,极大地简化了应用的打包、分发和部署流程,同时提升了资源利用率和系统的弹性。本书《深入理解容器化:构建、部署与管理》并非一本简单的工具使用指南,而是旨在带领读者透彻理解容器化技术的底层原理,掌握从零开始构建、优化、安全加固,到高效部署和智能化管理的完整技术栈。我们将一起探索容器的核心概念,揭示其运作机制,并在此基础上,构建一套健壮、可扩展且安全的容器化解决方案。 核心内容 第一部分:容器化基石——理解核心概念与原理 为何选择容器化? 传统部署方式的痛点:环境碎片化、依赖冲突、部署缓慢、资源浪费。 容器化带来的革命:环境一致性、快速启动、资源隔离、可移植性、敏捷开发。 容器与虚拟机的对比:从硬件虚拟化到操作系统级虚拟化,深刻理解性能差异与适用场景。 Linux Namespaces:隔离的基石 PID Namespace:进程隔离,每个容器拥有独立的进程ID空间。 Network Namespace:网络隔离,独立的网络栈(IP地址、路由表、端口)。 Mount Namespace:文件系统隔离,独立的挂载点。 UTS Namespace:主机名与域名隔离。 IPC Namespace:进程间通信隔离。 User Namespace:用户ID与组ID隔离,实现更精细的安全控制。 深入剖析 Namespace 的实现机制,理解它们如何协同工作,为容器提供独立的运行视图。 Linux Cgroups:资源控制的利器 CPU、内存、I/O、网络等资源的配额与限制。 理解 Cgroups 的层级结构和控制器(controllers)。 如何使用 Cgroups 防止“野进程”耗尽系统资源,确保容器服务的稳定性。 实际案例:为不同优先级的服务分配资源,优化系统整体性能。 Union File Systems (UnionFS):镜像分层的秘密 理解 UnionFS 的工作原理:多层文件系统叠加,实现写时复制(Copy-on-Write)。 Image Layers:如何通过分层构建镜像,减少存储空间,加速镜像分发。 Image 之间的继承与复用,构建高效的镜像生态。 实际应用:分析一个典型镜像的层级结构,理解其构建过程。 容器运行时(Container Runtimes) OCI (Open Container Initiative) 标准:理解容器标准化的重要性。 高层运行时(High-Level Runtimes):如 Docker Engine,提供用户友好的接口。 低层运行时(Low-Level Runtimes):如 runc、containerd,负责实际的容器创建与管理。 探索 Docker Engine、containerd、CRI-O 的演进与关系,理解它们如何协同工作。 第二部分:容器镜像——构建、优化与安全 Dockerfile 深度解析:编写高效的镜像构建脚本 基础指令详解:FROM, RUN, CMD, ENTRYPOINT, COPY, ADD, EXPOSE, ENV, ARG, WORKDIR, VOLUME, LABEL。 最佳实践:多阶段构建(Multi-stage Builds)优化镜像大小,减少构建时间。 `COPY` vs `ADD`:理解它们之间的细微差别与正确用法。 利用 `.dockerignore` 排除不必要的文件,加速构建并减小镜像体积。 指令的顺序优化,充分利用 Docker 的构建缓存。 编写可读性强、易于维护的 Dockerfile。 镜像的生命周期与管理 镜像的构建、推送(push)、拉取(pull)过程。 镜像的标签(tagging)策略,版本管理。 本地镜像的清理与管理,释放磁盘空间。 Docker Hub、私有镜像仓库(如 Harbor, Nexus)的配置与使用。 镜像优化策略 减小镜像体积:选择精简的基础镜像(Alpine Linux),移除不必要的依赖和文件。 减少镜像层数:合理组合 `RUN` 指令,避免不必要的层创建。 安全性考量:避免在镜像中包含敏感信息,使用非 root 用户运行应用程序。 利用多阶段构建优化最终镜像。 容器安全基础:镜像安全加固 镜像扫描工具(如 Trivy, Clair):检测镜像中的已知漏洞(CVEs)。 最小化镜像内容:只包含应用程序运行所需的最少组件。 避免在镜像中硬编码敏感信息(密码、API Key)。 使用可信的基础镜像,并及时更新。 用户权限管理:在容器内使用非 root 用户运行应用程序。 SELinux/AppArmor 在容器安全中的作用。 第三部分:容器编排——管理大规模容器集群 Docker Compose:定义与运行多容器应用 `docker-compose.yml` 文件语法详解。 服务(services)、网络(networks)、卷(volumes)的定义与配置。 实现服务间的依赖关系、端口映射、环境注入。 Compose 的常用命令:`up`, `down`, `ps`, `logs`, `exec`。 通过 Compose 实现本地开发环境的快速搭建与部署。 Kubernetes:下一代容器编排平台 Kubernetes 的核心概念:Pod, Node, Cluster, Control Plane, etcd。 主要组件:kube-apiserver, kube-scheduler, kube-controller-manager, kubelet, kube-proxy。 YAML 文件详解:Deployment, Service, Pod, Namespace, ConfigMap, Secret。 Kubernetes API 对象的生命周期管理。 Kubernetes 网络模型:CNI 插件(Calico, Flannel)的作用。 Kubernetes 存储管理:Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC)。 Helm:Kubernetes 应用的包管理器。 选择合适的编排工具:Compose vs. Kubernetes 应用场景分析:单机应用、开发测试环境 vs. 生产环境、大规模分布式系统。 学习曲线与复杂度的权衡。 容器编排的最佳实践 声明式配置管理:利用 YAML 文件定义期望状态。 服务发现与负载均衡。 滚动更新与回滚策略。 健康检查(Health Checks)与自愈机制。 资源配额与限制。 第四部分:容器网络与存储 容器网络模型深度探索 Docker Network Driver:bridge, host, none, overlay。 自定义桥接网络:实现容器间的隔离与通信。 Kubernetes CNI 插件:深入理解 Calico, Flannel, Cilium 等。 Service Discovery:DNS、ServiceProxy 机制。 Ingress Controller:外部流量访问集群内服务的统一入口。 容器持久化存储 Docker Volume:管理容器的数据持久化。 Bind Mounts vs. Volumes。 Kubernetes Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC) 的工作原理。 Storage Classes:动态创建持久化存储。 与各种存储后端(NFS, Ceph, cloud provider storage)的集成。 数据备份与恢复策略。 第五部分:容器安全进阶与监控 容器运行时安全 Capabilities:细粒度的权限控制。 Seccomp Profiles:限制容器可以调用的系统调用。 AppArmor / SELinux:强大的 Linux 安全模块。 Pod Security Policies (PSP) / Pod Security Admission (PSA) 在 Kubernetes 中的应用。 限制容器的特权模式(privileged mode)。 Runtime security tools (e.g., Falco)。 容器监控与日志 容器日志收集:stdout/stderr, Log Drivers, Fluentd, Filebeat。 容器监控指标:CPU、内存、网络、磁盘 I/O。 监控工具:Prometheus, Grafana, ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana)。 告警机制的建立与配置。 分布式追踪(Distributed Tracing)在容器化应用中的应用。 CI/CD 集成 将容器化流程集成到 Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions 等 CI/CD 工具中。 自动化构建、测试、镜像推送、部署流程。 第六部分:容器化实践案例与未来趋势 实际部署场景分析 微服务架构的容器化实现。 Web 应用的容器化部署。 数据库的容器化管理。 无服务器(Serverless)与容器的结合。 容器生态的演进 Service Mesh (Istio, Linkerd) 的作用与价值。 Serverless on Kubernetes。 Kata Containers / gVisor:更安全的容器运行时。 WebAssembly (Wasm) 在容器化场景的应用前景。 目标读者 本书适合所有希望深入理解容器化技术、提升应用开发与部署效率的开发者、运维工程师、系统管理员以及技术架构师。无论您是刚刚接触容器化,还是希望在现有基础上进行深化,本书都将为您提供一套系统、全面的学习路径。 学习收获 通过学习本书,您将能够: 透彻理解容器化技术的底层原理,不再仅仅是“调包侠”。 掌握从零开始构建、优化、安全加固容器镜像的技能。 熟练运用 Docker Compose 和 Kubernetes 进行容器编排与管理。 解决容器网络与存储的常见问题。 构建健壮、安全的容器化部署方案。 将容器化技术无缝集成到 CI/CD 流程中。 对容器化技术的未来发展趋势有深入的了解。 这本书将带领您踏上一段充实的技术之旅,让您在容器化世界的浪潮中,拥抱效率、稳定与创新。