Linuxコンテナ：Dockerの基礎

LXCはDockerの基礎であり、Linuxカーネルのcgroupと名前空間を通じてリソースと環境の隔離を実現します。 1）リソースの分離：CGROUPSは、CPU、メモリ、その他のリソースを制限します。 2）環境分離：名前空間は、独立したプロセス、ネットワーク、およびファイルシステムビューを提供します。

導入

最新のソフトウェア開発と展開では、コンテナテクノロジーが不可欠な部分になり、コンテナテクノロジーのリーダーとしてのDockerは、開発者と運用およびメンテナンス担当者に深く支持されています。今日は、Dockerの基礎であるLinux Containers（LXC）について説明します。この記事を通して、LXCのコア概念、それがどのように機能するか、Dockerに適用する方法について学びます。あなたが初心者であろうと経験豊富な開発者であろうと、あなたはそれから利益を得て、コンテナ技術の性質を理解することができます。

基本的な知識のレビュー

LINUXコンテナ、LXCのためのLXCは、単一のLinuxカーネルで複数の分離されたユーザースペースインスタンスを実行できるようにするオペレーティングシステムレベルの仮想化テクノロジーです。 LXCは、LinuxカーネルのCgroupや名前空間などの機能を使用して、リソースの分離と管理を実現します。 Cgroupsはリソースの制約と監視を担当しますが、名前空間はプロセス、ネットワーク、ファイルシステムなどの分離を提供します。

実際のアプリケーションでは、LXCはホストと同じカーネルを共有しているが互いに分離されている軽量仮想環境を作成するのに役立ちます。つまり、アプリケーションごとに完全な仮想マシンを起動せずに、1つのサーバーで複数の異なるアプリケーション環境を実行できます。

コアコンセプトまたは関数分析

LXCの定義と機能

LXCのコアは、複数のアプリケーションが互いに干渉することなく同じ物理マシンまたは仮想マシンで実行できるように効率的な分離メカニズムを提供することです。その主な機能には次のものが含まれます。

• リソースの分離：CGROUPSを通じて、LXCはCPU、メモリ、I/O、および各コンテナのその他のリソースの使用を制限し、1つのコンテナのリソース消費が他のコンテナに影響を与えないようにします。
• 環境分離：名前空間を使用して、LXCは各コンテナに独立したプロセス、ネットワーク、およびファイルシステムビューを提供できるため、コンテナ内のアプリケーションが独立したオペレーティングシステムで実行されていると考えるようにします。

簡単なLXC例：

 ＃新しいコンテナlxc -create -n my -ontainer -t ubuntuを作成する

＃コンテナlxc-start -n my-containerを起動します

＃コンテナlxc-attach -n my-ontainerを入力します

それがどのように機能するか

LXCの実用的な原則は、主にLinuxカーネルの次の特徴に依存しています。

• CGROUPS ：コントロールグループ（CGROUPS）は、プロセスグループのリソース使用量の制限、監視、および分離を可能にするLinuxカーネルの特徴です。 CGROUPは、CPU、メモリ、I/O、およびコンテナのその他のリソースの使用を制限して、リソースの公正な割り当てを確保できます。
• 名前空間：名前空間はプロセス、ネットワーク、ファイルシステムなどの分離を提供します。各コンテナには独自の独立した名前空間があり、コンテナ内のプロセスは独立したオペレーティングシステムで実行されていると考えています。

CGROUPと名前空間を組み合わせることにより、LXCは効率的なリソースの分離と管理を実現します。 Cgroupsを使用してコンテナのメモリ使用量を制限する方法を示す簡単な例を示します。

 ＃新しいcgroupを作成します
sudo cgcreate -gメモリ：/mygroup

＃メモリ制限sudo cgset -r memory.limit_in_bytes = 512m /mygroupを設定します

＃コンテナを起動し、Cgroupに追加します
sudo cgexec -gメモリ：/mygroup lxc -start -n my container

使用の例

基本的な使用法

LXCの基本的な使用には、コンテナの作成、開始、停止、削除が含まれます。 Ubuntuコンテナを作成して開始する方法を示す簡単な例を次に示します。

 ＃新しいubuntuコンテナlxc-create -n my-ubuntu-container -t ubuntuを作成する

＃コンテナlxc-start -n my-umuntu-containerを起動します

＃停止コンテナlxc-stop -n my-ubuntu-container

＃コンテナlxc-destroy -n my-ubuntu-containerを削除します

高度な使用

LXCは、ネットワーク構成、ストレージ管理、セキュリティ設定などのいくつかの高度な機能もサポートしています。コンテナの静的IPアドレスを構成する方法を示す例を以下に示します。

 ＃コンテナ構成ファイルsudo nano/var/lib/lxc/my-buntu-container/config

＃構成ファイルlxc.net.0.type = vethに以下を追加します
lxc.net.0.link = lxcbr0
lxc.net.0.flags = up
lxc.net.0.ipv4.address = 10.0.3.100/24
lxc.net.0.ipv4.gateway = 10.0.3.1

＃コンテナを再起動して構成を有効にしますlxc-stop -n my-ubuntu-container
lxc-start -n my-ubuntu-container

一般的なエラーとデバッグのヒント

LXCを使用する場合、コンテナの起動の失敗、ネットワーク構成エラーなど、いくつかの一般的な問題が発生する可能性があります。ここにいくつかの一般的なエラーとそのソリューションがあります。

• コンテナが起動できません。コンテナの構成ファイルが正しいことを確認し、必要なすべてのパラメーターが設定されていることを確認してください。 lxc-checkconfigコマンドを使用して、LXCの構成が正しいかどうかを確認できます。
• ネットワーク構成エラー：コンテナのネットワーク構成がホストのネットワーク構成と一致していることを確認し、競合するIPアドレスまたはゲートウェイ設定があるかどうかを確認します。 lxc-info -n my-containerコマンドを使用して、コンテナのネットワーク情報を表示できます。

パフォーマンスの最適化とベストプラクティス

実際のアプリケーションでは、LXCコンテナのパフォーマンスを最適化し、ベストプラクティスに従うことが非常に重要です。ここにいくつかの提案があります：

• リソースの制限：ホストのリソースの過度の消費を避けるために、Cgroupのリソース制限を合理的に設定します。コンテナのリソース制限は、 cgsetコマンドを使用して調整できます。
• ミラー管理：鏡が占める過度のディスクスペースを避けるために、容器の画像を定期的に清掃および管理します。 lxc-imageコマンドを使用して、コンテナ画像を管理できます。
• セキュリティ設定：コンテナの適切なセキュリティポリシーを設定して、コンテナ内のアプリケーションがホストにセキュリティの脅威をもたらさないようにします。 lxc-seccompコマンドを使用して、コンテナのセキュリティポリシーを構成できます。

LXCを使用する場合、コンテナと仮想マシンがまったく同じであるとよく誤解していることがわかりました。実際、コンテナは軽量で共有ホスティングカーネルですが、仮想マシンには独立したオペレーティングシステムとカーネルが必要です。これは、コンテナがより速く開始し、より少ないリソースを消費することを意味しますが、仮想マシンほど安全で孤立していません。したがって、コンテナまたは仮想マシンを使用することを選択する場合、特定のアプリケーションシナリオと要件に基づいて決定する必要があります。

一般に、LXCはDockerの基礎として、強力なコンテナ技術サポートを提供します。 LXCの仕組みとそれをどのように使用するかを深く理解することにより、Dockerをよりよく利用して、アプリケーションの開発と展開を簡素化できます。この記事がLXCテクノロジーをよりよく理解し、適用するのに役立つことを願っています。

以上がLinuxコンテナ：Dockerの基礎の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。