Docker进阶与实战
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2.1.2 容器技术的历史

上文提到容器技术属于一种操作系统虚拟化,事实上,其最早的原型可以简化为对目录结构的简单抽象,如图2-1所示。

图2-1 容器技术最早原型

图2-1所示为在普通的目录结构中创建一个完整的子目录结构。这种抽象化目录结构的出现最早源于1982年,那时通过chroot技术把用户的文件系统根目录切换到某个指定的目录下,实现了简单的文件系统视图上的抽象或虚拟化。但是这种技术只是提供了有限的文件系统隔离,并没有任何其他隔离手段,而且人们后来发现这种技术并不安全,用户可以逃离设定的根目录从而访问host上的文件。

针对上面提到的安全性问题,在2000年,内核版本2.3.41引入了pivot_root技术,它可以有效地避免chroot带来的安全性问题。今日的容器技术,比如LXC、Docker等,也都是使用了pivot_root来做根文件系统的切换。然而pivot_root也仅仅是在文件系统的隔离上做了一些增强,并没有在其他隔离性上有所提高。

同样在2000年左右,市场上出现了一些商用的容器技术,比如Linux-VServer和SWsoft(现在的Odin)开发的Virtuozzo,虽然这些技术相对当时的XEN和KVM,有明显的性能提升,但是因为各种原因,并未在当时引起市场太多的关注。

注意 这里只讨论Linux系统上的容器技术,同时期还有很多有名的非Linux平台的容器技术,比如FreeBSD的jail、Solaris上的Zone等。

到了2005年,同样是Odin公司,在Virtuozzo的基础上发布了OpenVZ技术,同时开始推动OpenVZ中的核心容器技术进入Linux内核主线,而此时IBM等公司也在推动类似的技术,最后在社区的合作下,形成了目前大家看到的Cgroup和Namespace,这时,容器技术才开始逐渐进入大众的视野。

对于Namespace,其各个子系统进入内核的版本号及贡献公司如表2-1所示。

表2-1 Namespace内核版本支持

说明 User Namespace在3.8版本重新实现。

对于Cgroup,其各个子系统进入内核的版本号及贡献公司如表2-2所示。

表2-2 Cgroup内核版本支持

注意 以上只列举了早期主要的子系统,较新的子系统如net cls、hugetlb等并未列出。

整个容器的发展历史可以通过图2-2来展示。

图2-2 容器发展历史

随着容器技术在内核主线中的不断成熟和完善,2013年诞生的Docker真正让容器技术得到了全世界技术公司和开发人员的关注,相信容器技术的未来一定会比它的前世和今生更加精彩。