1 容器技术原理

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转载最新推荐文章于 2026-11-04 15:05:14 发布 111 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

技术演进：从PDH的E1到SDH的POS/CPOS接口解析本文深入解析了从PDH的E1接口到SDH的POS/CPOS接口的技术演进历程。详细探讨了E1接口的帧格式、编码方式和时钟同步等实战细节，以及SDH的颠覆性创新和POS/CPOS接口的技术内幕。文章还分享了现代网络中经典接口的应用场景和故障排查经验，揭示了数字传输技术从铜线到光纤的革命性发展。阅读详情

提起容器就不得不说 chroot，因为 chroot 是最早的容器雏形。chroot 意味着切换根目录，有了 chroot 就意味着我们可以把任何目录更改为当前进程的根目录，这与容器非常相似，下面我们通过一个实例了解下 chroot。

chroot

什么是 chroot 呢？下面是 chroot 维基百科定义：

chroot 是在 Unix 和 Linux 系统的一个操作，针对正在运作的软件行程和它的子进程，改变它外显的根目录。一个运行在这个环境下，经由 chroot 设置根目录的程序，它不能够对这个指定根目录之外的文件进行访问动作，不能读取，也不能更改它的内容。

通俗地说，chroot 就是可以改变某进程的根目录，使这个程序不能访问目录之外的其他目录，这个跟我们在一个容器中是很相似的。下面我们通过一个实例来演示下 chroot。

首先我们在当前目录下创建一个 rootfs 目录：

$ mkdir rootfs

这里为了方便演示，我使用现成的 busybox 镜像来创建一个系统，镜像的概念和组成后面我会详细讲解，如果你没有 Docker 基础可以把下面的操作命令理解成在 rootfs 下创建了一些目录和放置了一些二进制文件。

$ cd rootfs 
$ docker export $(docker create busybox) -o busybox.tar
$ tar -xf busybox.tar

执行完上面的命令后，在 rootfs 目录下，我们会得到一些目录和文件。下面我们使用 ls 命令查看一下 rootfs 目录下的内容。

$ ls
bin  busybox.tar  dev  etc  home  proc  root  sys  tmp  usr  var

可以看到我们在 rootfs 目录下初始化了一些目录，下面让我们通过一条命令来见证 chroot 的神奇之处。使用以下命令，可以启动一个 sh 进程，并且把 /home/centos/rootfs 作为 sh 进程的根目录。

$ chroot /home/centos/rootfs /bin/sh

此时，我们的命令行窗口已经处于上述命令启动的 sh 进程中。在当前 sh 命令行窗口下，我们使用 ls 命令查看一下当前进程，看是否真的与主机上的其他目录隔离开了。

/ # /bin/ls /
bin  busybox.tar  dev  etc  home  proc  root  sys  tmp  usr  var

这里可以看到当前进程的根目录已经变成了主机上的 /home/centos/rootfs 目录。这样就实现了当前进程与主机的隔离。到此为止，一个目录隔离的容器就完成了。但是，此时还不能称之为一个容器，为什么呢？你可以在上一步（使用 chroot 启动命令行窗口）执行以下命令，查看如下路由信息：

/etc # /bin/ip route
default via 172.20.1.1 dev eth0
172.17.0.0/16 dev docker0 scope link  src 172.17.0.1
172.20.1.0/24 dev eth0 scope link  src 172.20.1.3

执行 ip route 命令后，你可以看到网络信息并没有隔离，实际上进程等信息此时也并未隔离。要想实现一个完整的容器，我们还需要 Linux 的其他三项技术： Namespace、Cgroups 和联合文件系统。

Docker 是利用 Linux 的 Namespace 、Cgroups 和联合文件系统三大机制来保证实现的，所以它的原理是使用 Namespace 做主机名、网络、PID 等资源的隔离，使用 Cgroups 对进程或者进程组做资源（例如：CPU、内存等）的限制，联合文件系统用于镜像构建和容器运行环境。

后面我会对这些技术进行详细讲解，这里我就简单解释下它们的作用。