具體描述
作 者:陳顯鷺,王炳燊,秦妤嘉 著 定 價:65 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2017年07月01日 頁 數:195 裝 幀:平裝 ISBN:9787121317866 ●第1章 容器與開發語言
●1.1 Docker
●1.1.1 簡介
●1.1.2 容器和虛擬機比較
●1.1.3 容器加速開發效率
●1.1.4 利用容器閤作開發
●1.1.5 利用容器快速擴容
●1.1.6 安裝使用Docker
●1.2 Go
●1.2.1 描述
●1.2.2 安裝Go
●1.2.3 配置GOPATH
●1.3 小結
●第2章 基礎技術
●2.1 Linux Namespace 介紹
●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
●部分目錄
內容簡介
通過講解 Docker 使用到的各種底層技術,例如Namespace、Cgroups等來自己一步步動手完成一個簡單版本的Docker。在自己動手的過程中,從而對Docker 這個技術有一個整體、細緻的瞭解。能夠明白Docker 的原理以及結構,從而加深對目前熾手可熱的Docker 技術的理解,方便解決工作中使用Docker 遇到的各種問題。 陳顯鷺,王炳燊,秦妤嘉 著 陳顯鷺,阿裏雲不錯研發工程師,對Docker有深入研究,是Docker多個項目的Contributor,專注於容器技術的編排與基礎環境研究。愛好摺騰源代碼,熱愛開源文化並積極參與社區開源項目的研發。
王炳燊,阿裏雲研發工程師,具有豐富的Linux開發經驗,對Docker有深入研究,多次提交Docker Patch。目前從事阿裏雲容器服務網絡方案的設計與實現,專注於容器技術的基礎環境研究。
秦妤嘉,阿裏雲不錯研發工程師、DevOps工程師,有豐富的容器化持續集成和持續交付開發實戰經驗,進行過Jenkins源碼分析改造和Jenkins插件開發。目前從事阿裏雲容器服務持續集等 序我是阿裏雲容器服務團隊的架構師易立,很榮幸為這本書作序。當顯鷺等幾位同學跟我談起他們想寫一本介紹如何從頭打造一個Docker引擎的書時,我有些擔心這樣的內容是不是太小眾,畢竟絕大多數讀者都是Docker的使用者而非開發者。然而讀完樣章,看到這三位同學筆下翔實的內容,文中透齣的熱情和自信打消瞭我的顧慮。Docker是技術圈中的當紅小鮮肉。自從2013年橫空齣世以來,迅速在開發者社區流行開來。在2016年9月,Docker鏡像在Docker Hub的總下載量就已經超過瞭60億次,並且以每6周10億次的速度迅速增長。大傢都知道Docker技術脫胎於Linux Container(LXC)技術,在LXC的發展過程中,IBM、Google、Redhat、Canonical等技術巨擘做齣瞭眾多的貢獻。然而,Docker到底有什麼魔力,能夠在這麼短的時間之內就風靡瞭整個技術圈呢?D等
《深入理解容器化:構建、部署與管理》 概述 在當今快速迭代的軟件開發與部署環境中,容器化技術已成為不可或缺的核心驅動力。它為開發者提供瞭一個輕量級、一緻且可移植的運行環境,極大地簡化瞭應用的打包、分發和部署流程,同時提升瞭資源利用率和係統的彈性。本書《深入理解容器化:構建、部署與管理》並非一本簡單的工具使用指南,而是旨在帶領讀者透徹理解容器化技術的底層原理,掌握從零開始構建、優化、安全加固,到高效部署和智能化管理的完整技術棧。我們將一起探索容器的核心概念,揭示其運作機製,並在此基礎上,構建一套健壯、可擴展且安全的容器化解決方案。 核心內容 第一部分:容器化基石——理解核心概念與原理 為何選擇容器化? 傳統部署方式的痛點:環境碎片化、依賴衝突、部署緩慢、資源浪費。 容器化帶來的革命:環境一緻性、快速啓動、資源隔離、可移植性、敏捷開發。 容器與虛擬機的對比:從硬件虛擬化到操作係統級虛擬化,深刻理解性能差異與適用場景。 Linux Namespaces:隔離的基石 PID Namespace:進程隔離,每個容器擁有獨立的進程ID空間。 Network Namespace:網絡隔離,獨立的網絡棧(IP地址、路由錶、端口)。 Mount Namespace:文件係統隔離,獨立的掛載點。 UTS Namespace:主機名與域名隔離。 IPC Namespace:進程間通信隔離。 User Namespace:用戶ID與組ID隔離,實現更精細的安全控製。 深入剖析 Namespace 的實現機製,理解它們如何協同工作,為容器提供獨立的運行視圖。 Linux Cgroups:資源控製的利器 CPU、內存、I/O、網絡等資源的配額與限製。 理解 Cgroups 的層級結構和控製器(controllers)。 如何使用 Cgroups 防止“野進程”耗盡係統資源,確保容器服務的穩定性。 實際案例:為不同優先級的服務分配資源,優化係統整體性能。 Union File Systems (UnionFS):鏡像分層的秘密 理解 UnionFS 的工作原理:多層文件係統疊加,實現寫時復製(Copy-on-Write)。 Image Layers:如何通過分層構建鏡像,減少存儲空間,加速鏡像分發。 Image 之間的繼承與復用,構建高效的鏡像生態。 實際應用:分析一個典型鏡像的層級結構,理解其構建過程。 容器運行時(Container Runtimes) OCI (Open Container Initiative) 標準:理解容器標準化的重要性。 高層運行時(High-Level Runtimes):如 Docker Engine,提供用戶友好的接口。 低層運行時(Low-Level Runtimes):如 runc、containerd,負責實際的容器創建與管理。 探索 Docker Engine、containerd、CRI-O 的演進與關係,理解它們如何協同工作。 第二部分:容器鏡像——構建、優化與安全 Dockerfile 深度解析:編寫高效的鏡像構建腳本 基礎指令詳解:FROM, RUN, CMD, ENTRYPOINT, COPY, ADD, EXPOSE, ENV, ARG, WORKDIR, VOLUME, LABEL。 最佳實踐:多階段構建(Multi-stage Builds)優化鏡像大小,減少構建時間。 `COPY` vs `ADD`:理解它們之間的細微差彆與正確用法。 利用 `.dockerignore` 排除不必要的文件,加速構建並減小鏡像體積。 指令的順序優化,充分利用 Docker 的構建緩存。 編寫可讀性強、易於維護的 Dockerfile。 鏡像的生命周期與管理 鏡像的構建、推送(push)、拉取(pull)過程。 鏡像的標簽(tagging)策略,版本管理。 本地鏡像的清理與管理,釋放磁盤空間。 Docker Hub、私有鏡像倉庫(如 Harbor, Nexus)的配置與使用。 鏡像優化策略 減小鏡像體積:選擇精簡的基礎鏡像(Alpine Linux),移除不必要的依賴和文件。 減少鏡像層數:閤理組閤 `RUN` 指令,避免不必要的層創建。 安全性考量:避免在鏡像中包含敏感信息,使用非 root 用戶運行應用程序。 利用多階段構建優化最終鏡像。 容器安全基礎:鏡像安全加固 鏡像掃描工具(如 Trivy, Clair):檢測鏡像中的已知漏洞(CVEs)。 最小化鏡像內容:隻包含應用程序運行所需的最少組件。 避免在鏡像中硬編碼敏感信息(密碼、API Key)。 使用可信的基礎鏡像,並及時更新。 用戶權限管理:在容器內使用非 root 用戶運行應用程序。 SELinux/AppArmor 在容器安全中的作用。 第三部分:容器編排——管理大規模容器集群 Docker Compose:定義與運行多容器應用 `docker-compose.yml` 文件語法詳解。 服務(services)、網絡(networks)、捲(volumes)的定義與配置。 實現服務間的依賴關係、端口映射、環境注入。 Compose 的常用命令:`up`, `down`, `ps`, `logs`, `exec`。 通過 Compose 實現本地開發環境的快速搭建與部署。 Kubernetes:下一代容器編排平颱 Kubernetes 的核心概念:Pod, Node, Cluster, Control Plane, etcd。 主要組件:kube-apiserver, kube-scheduler, kube-controller-manager, kubelet, kube-proxy。 YAML 文件詳解:Deployment, Service, Pod, Namespace, ConfigMap, Secret。 Kubernetes API 對象的生命周期管理。 Kubernetes 網絡模型:CNI 插件(Calico, Flannel)的作用。 Kubernetes 存儲管理:Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC)。 Helm:Kubernetes 應用的包管理器。 選擇閤適的編排工具:Compose vs. Kubernetes 應用場景分析:單機應用、開發測試環境 vs. 生産環境、大規模分布式係統。 學習麯綫與復雜度的權衡。 容器編排的最佳實踐 聲明式配置管理:利用 YAML 文件定義期望狀態。 服務發現與負載均衡。 滾動更新與迴滾策略。 健康檢查(Health Checks)與自愈機製。 資源配額與限製。 第四部分:容器網絡與存儲 容器網絡模型深度探索 Docker Network Driver:bridge, host, none, overlay。 自定義橋接網絡:實現容器間的隔離與通信。 Kubernetes CNI 插件:深入理解 Calico, Flannel, Cilium 等。 Service Discovery:DNS、ServiceProxy 機製。 Ingress Controller:外部流量訪問集群內服務的統一入口。 容器持久化存儲 Docker Volume:管理容器的數據持久化。 Bind Mounts vs. Volumes。 Kubernetes Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC) 的工作原理。 Storage Classes:動態創建持久化存儲。 與各種存儲後端(NFS, Ceph, cloud provider storage)的集成。 數據備份與恢復策略。 第五部分:容器安全進階與監控 容器運行時安全 Capabilities:細粒度的權限控製。 Seccomp Profiles:限製容器可以調用的係統調用。 AppArmor / SELinux:強大的 Linux 安全模塊。 Pod Security Policies (PSP) / Pod Security Admission (PSA) 在 Kubernetes 中的應用。 限製容器的特權模式(privileged mode)。 Runtime security tools (e.g., Falco)。 容器監控與日誌 容器日誌收集:stdout/stderr, Log Drivers, Fluentd, Filebeat。 容器監控指標:CPU、內存、網絡、磁盤 I/O。 監控工具:Prometheus, Grafana, ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana)。 告警機製的建立與配置。 分布式追蹤(Distributed Tracing)在容器化應用中的應用。 CI/CD 集成 將容器化流程集成到 Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions 等 CI/CD 工具中。 自動化構建、測試、鏡像推送、部署流程。 第六部分:容器化實踐案例與未來趨勢 實際部署場景分析 微服務架構的容器化實現。 Web 應用的容器化部署。 數據庫的容器化管理。 無服務器(Serverless)與容器的結閤。 容器生態的演進 Service Mesh (Istio, Linkerd) 的作用與價值。 Serverless on Kubernetes。 Kata Containers / gVisor:更安全的容器運行時。 WebAssembly (Wasm) 在容器化場景的應用前景。 目標讀者 本書適閤所有希望深入理解容器化技術、提升應用開發與部署效率的開發者、運維工程師、係統管理員以及技術架構師。無論您是剛剛接觸容器化,還是希望在現有基礎上進行深化,本書都將為您提供一套係統、全麵的學習路徑。 學習收獲 通過學習本書,您將能夠: 透徹理解容器化技術的底層原理,不再僅僅是“調包俠”。 掌握從零開始構建、優化、安全加固容器鏡像的技能。 熟練運用 Docker Compose 和 Kubernetes 進行容器編排與管理。 解決容器網絡與存儲的常見問題。 構建健壯、安全的容器化部署方案。 將容器化技術無縫集成到 CI/CD 流程中。 對容器化技術的未來發展趨勢有深入的瞭解。 這本書將帶領您踏上一段充實的技術之旅,讓您在容器化世界的浪潮中,擁抱效率、穩定與創新。