Docker面试题（二）

什么是虚拟化？

　　虚拟化允许您在相同的硬件上运行两个完全不同的操作系统。每个客户操作系统都经历了引导，加载内核等所有过程。您可以拥有非常严格的安全性，
例如，客户操作系统无法完全访问主机操作系统或其他客户端并搞砸了。
可以基于虚拟化方法如何模仿客户操作系统的硬件并模拟客户操作环境来对虚拟化方法进行分类。主要有三种类型的虚拟化：
•    仿真
•    半虚拟化
•    基于容器的虚拟化

Docker与虚拟机有何不同？

　　Docker不是虚拟化方法。它依赖于实际实现基于容器的虚拟化或操作系统级虚拟化的其他工具。为此，Docker最初使用LXC驱动程序，然后移动
到libcontainer现在重命名为runc。Docker主要专注于在应用程序容器内自动部署应用程序。应用程序容器旨在打包和运行单个服务，而系统
容器则设计为运行多个进程，如虚拟机。因此，Docker被视为容器化系统上的容器管理或应用程序部署工具。
•    与虚拟机不同，容器不需要引导操作系统内核，因此可以在不到一秒的时间内创建容器。此功能使基于容器的虚拟化比其他虚拟化方法更加独特和可取。
•    由于基于容器的虚拟化为主机增加了很少或没有开销，因此基于容器的虚拟化具有接近本机的性能
•    对于基于容器的虚拟化，与其他虚拟化不同，不需要其他软件。
•    主机上的所有容器共享主机的调度程序，从而节省了额外资源的需求。
•    与虚拟机映像相比，容器状态（Docker或LXC映像）的大小很小，因此容器映像很容易分发。
•    容器中的资源管理是通过cgroup实现的。Cgroups不允许容器消耗比分配给它们更多的资源。虽然主机的所有资源都在虚拟机中可见，但无法使用。
这可以通过在容器和主机上同时运行top或htop来实现。所有环境的输出看起来都很相似。

容器内部机制？

　　大约在2006年，包括Google的一些员工在内的人们实现了名为命名空间的新的Linux内核级功能（不过这个想法早在FreeBSD中就已存在）。
操作系统的一个功能是允许将全局资源（如网络和磁盘）共享到进程。如果将这些全局资源包装在命名空间中，以使它们仅对在同一命名空间中
运行的那些进程可见，该怎么办？比如说，你可以获得一大块磁盘并将其放在命名空间X中，然后在命名空间Y中运行的进程无法查看或访问它。
类似地，名称空间X中的进程无法访问分配给名称空间Y的内存中的任何内容。当然，X中的进程无法查看或与名称空间Y中的进程通信。这为全局
资源提供了一种虚拟化和隔离。
　　这就是Docker的工作原理：每个容器都在自己的命名空间中运行，但使用与所有其他容器完全相同的内核。发生隔离是因为内核知道分配给
进程的命名空间，并且在API调用期间确保进程只能访问其自己的命名空间中的资源。

什么是Docker Hub？

　　Docker hub是一个基于云的注册表服务，允许您链接到代码存储库，构建镜像并测试它们，存储手动推送的镜像以及指向Docker
云的链接，以便您可以将镜像部署到主机。它为整个开发流程中的容器镜像发现，分发和变更管理，用户和团队协作以及工作流自动化提
供了集中资源。

镜像与 UnionFS

　　Linux 的命名空间和控制组分别解决了不同资源隔离的问题，前者解决了进程、网络以及文件系统的隔离，后者实现了 CPU、
内存等资源的隔离，但是在 Docker 中还有另一个非常重要的问题需要解决 - 也就是镜像。Docker 镜像其实本质就是一个压缩
包，我们可以使用命令将一个 Docker 镜像中的文件导出，你可以看到这个镜像中的目录结构与 Linux 操作系统的根目录中的内容
并没有太多的区别，可以说 Docker 镜像就是一个文件。

存储驱动 

　　Docker 使用了一系列不同的存储驱动管理镜像内的文件系统并运行容器，这些存储驱动与Docker 卷（volume）有些不同，
存储引擎管理着能够在多个容器之间共享的存储。当镜像被 docker run 命令创建时就会在镜像的最上层添加一个可写的层，也
就是容器层，所有对于运行时容器的修改其实都是对这个容器读写层的修改。容器和镜像的区别就在于，所有的镜像都是只读的而每
一个容器其实等于镜像加上一个可读写的层，也就是同一个镜像可以对应多个容器UnionFS 其实是一种为 Linux 操作系统设计的
用于把多个文件系统『联合』到同一个挂载点的文件系统服务。而 AUFS 即 Advanced UnionFS 其实就是 UnionFS 的升级版，
它能够提供更优秀的性能和效率。AUFS 只是 Docker 使用的存储驱动的一种，除了 AUFS 之外，Docker 还支持了不同的存储
驱动，包括 aufs、devicemapper、overlay2、zfs 和 vfs 等等，在最新的 Docker 中，overlay2 取代了aufs 成为了
推荐的存储驱动，但是在没有 overlay2 驱动的机器上仍然会使用 aufs 作为 Docker 的默认驱动。