Docker 以及 Docker 网络

王渊命 @jolestar

Agenda

1. 容器是什么？
2. 手动打造一个 Docker
3. Kubernetes 中的 Pod 和容器的关系
4. 后续 Kubernetes 课程介绍

容器是什么？

技术领域的容器（Container)

• List/Heap/Queue/Set
• J2ee Web Container
• Linux Container（LXC，Docker)

容器的特性

• 让不标准的物品标准化（杂物，水，应用）
• 给上层工具提供标准化的操作方式，屏蔽细节
  • 包装，运输
  • add/remove/iterator（复用算法）
  • 应用管理和调度

容器（Linux Container）的历史

Docker (Moby) 如何实现应用标准化

手动打造一个 Docker — Xocker

安装 Docker 以及一些工具

apt-get update
apt-get install -y ebtables socat apt-transport-https bash-completion ntp wget bridge-utils cgroup-tools tree
apt-key adv --keyserver hkp://p80.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-keys 58118E89F3A912897C070ADBF76221572C52609D
apt-add-repository 'deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-xenial main'
apt-get update
apt-cache policy docker-engine
apt-get install -y docker-engine

准备目录以及一个 Docker 镜像

mkdir /var/lib/xocker/
mkdir /var/lib/xocker/image
docker pull busybox:glibc
docker pull jolestar/go-probe
docker pull jolestar/dockerbox
docker images
docker image save busybox:glibc -o busybox.tar
mkdir busybox
tar -xvf busybox.tar -C busybox/

解压 Image，分析构成，以及把其中的 Image Layer 解压，并移动到 /var/lib/xocker/image/busybox/

分层文件系统

先看看 chroot 的效果

# 先备份一下
cp -r /var/lib/xocker/image/busybox/ /var/lib/xocker/image/busybox.bak
chroot /var/lib/xocker/image/busybox/ /bin/sh
# 执行 rm -rf *, 然后退出看看效果
# 恢复回来
cp -r /var/lib/xocker/image/busybox.bak /var/lib/xocker/image/busybox

再看 aufs 的工作原理

mkdir -p /var/lib/xocker/mnt/1
mkdir -p /var/lib/xocker/mnt/1-data
mkdir -p /var/lib/xocker/mnt/1-init
mkdir -p /var/lib/xocker/mnt/1-init/etc/ && mkdir -p /var/lib/xocker/mnt/1-init/proc && echo "hello" > /var/lib/xocker/mnt/1-init/etc/myinit && tree /var/lib/xocker/mnt/1-init
mount -t aufs -o dirs=/var/lib/xocker/mnt/1-data:/var/lib/xocker/mnt/1-init:/var/lib/xocker/image/busybox none /var/lib/xocker/mnt/1
chroot /var/lib/xocker/mnt/1 /bin/sh
touch /tmp/test.data
rm /etc/myinit

容器网络

准备一个 bridge

brctl addbr xocker0
ip addr add 172.18.0.1/24 dev xocker0
ip link set dev xocker0 up

准备 veth peer

ip link add dev veth0_1 type veth peer name veth1_1
ip link set dev veth0_1 up
ip link set veth0_1 master xocker0
ip netns add netns_test
ip link set veth1_1 netns netns_test
ip netns exec netns_test ip link set dev lo up
ip netns exec netns_test ip link set veth1_1 address 02:42:ac:11:00:01
ip netns exec netns_test ip addr add 172.18.0.2/24 dev veth1_1
ip netns exec netns_test ip link set dev veth1_1 up
ip netns exec netns_test ip route add default via 172.18.0.2

CGroup/Namespace Run

cgcreate -g cpu,cpuacct,memory:/test
cgexec -g "cpu,cpuacct,memory:/test"  ip netns exec netns_test unshare -fmuip --mount-proc chroot "/var/lib/xocker/mnt/1" /bin/sh -c "/bin/mount -t proc proc /proc && /bin/sh"

Kubernetes 中的 Pod 和容器的关系

docker run -d --net=none --name pause busybox:glibc sleep 999999
# 创建 netns 文件夹连接
container_id="pause"
pid=$(docker inspect -f '{{.State.Pid}}' ${container_id})
mkdir -p /var/run/netns/
ln -sfT /proc/$pid/ns/net /var/run/netns/$container_id
# 创建网络
ip link add dev veth0_2 type veth peer name veth1_2
ip link set dev veth0_2 up
ip link set veth0_2 master xocker0
ip link set veth1_2 netns ${container_id}
ip netns exec ${container_id} ip link set veth1_2 address 02:42:ac:11:00:02
ip netns exec ${container_id} ip addr add 172.18.0.3/24 dev veth1_2
ip netns exec ${container_id} ip link set dev veth1_2 up
ip netns exec ${container_id} ip route add default via 172.18.0.1
# 进入容器看下网络
docker exec ${container_id} ifconfig
# 启动其他容器
docker run -d --net=container:pause --name go-probe jolestar/go-probe
docker run -it --net=container:pause --name cli jolestar/dockerbox bash
# 通过 curl 调用本地服务
curl http://localhost
netstat -ntpl

iptables 和 Docker

docker run -d -p 80:80 --name go-probe2 jolestar/go-probe
curl http://localhost
iptables -S -t nat
-A DOCKER ! -i docker0 -p tcp -m tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 172.17.0.2:80

Docker Volume 映射

ls /data
docker run -rm -it -v /data:/data --name cli2 jolestar/dockerbox bash
# 在容器中执行
touch test.data /data/
# 退出查看
ls /data

后续 Kubernetes 课程介绍

1. Kubernetes 架构概述
2. Kubernetes 的安装和运维
3. Kubernetes 的网络和存储
4. Kubernetes 的 API Spec 以及安全机制
5. Kubernetes 的应用管理（案例）
6. Kubernetes 的日志监控与故障排除
7. Kubernetes 的扩展开发