Docker——容器与容器云

内容简介：

本书从实践者的角度，在讲解Docker高级实践技巧的同时，深入到源代码层次，为读者梳理出Docker容器技术和基于Docker的容器云技术（如Kubernetes）的实现方法和设计思路，帮助读者理解如何在实际场景中利用Docker解决问题并启发新的思考。全书包括两部分，第一部分深入解读Docker容器技术，包括Docker入门、架构总览、Docker容器核心原理解读，以及Docker高级实践技巧；第二部分深入解读基于Docker的主流容器云技术，讲解了构建自己的容器云的方法，深入分析了3类Docker容器云技术的实现方法的设计思路，包括专注Docker容器编排与部署的容器云（Compose、Machine、Swarm、Fleet）、专注应用支撑的容器云（Flynn、Deis），以及一切皆容器的Kubernetes。

本书适用于有一定Docker基础的开发者、架构师、IT专业学生以及探索基于Docker构建云计算平台的技术人员，也非常适合作为高校教材或培训资料。

作者简介：

浙江大学SEL实验室

浙江大学软件工程实验室（Software Engineering Lab，SEL）云计算团队组建于2011年，组织博士和硕士研究生搭建、分析和钻研开源的云计算技术，包括Docker、Kubernetes、Cloud Foundry、OpenStack、CloudStack、Eucalyptus、Convirt、OpenShift等，积极为开源社区贡献代码，管理和参与线上线下讨论社区，参加国内外云计算技术峰会并发言。以开源社区为技术交流研发平台，浙江大学SEL实验室在4年多的时间里成长为一个充满热情、富有能力的云计算研发团队，也在国内外开源云计算社区，尤其是在Docker、Kubernetes和Cloud Foundry社区得到了广泛认可。

目录：

第一部分　Docker深入解读

第1章　从容器到容器云2

1.1　云计算平台2

1.2　容器，新的革命3

1.3　进化：从容器到容器云7

第2章　Docker基础8

2.1　Docker的安装8

2.2　Docker操作参数解读9

2.3　搭建你的第一个Docker应用栈16

2.3.1　Docker集群部署16

2.3.2　第一个Hello World17

2.3.3　开发、测试和发布一体化27

第3章　Docker核心原理解读28

3.1　Docker背后的内核知识28

3.1.1　namespace资源隔离28

3.1.2　cgroups资源限制45

3.2　Docker架构概览53

3.3　client和daemon55

3.3.1　client模式55

3.3.2　daemon模式57

3.3.3　从client到daemon63

3.4　libcontainer66

3.4.1　libcontainer的工作方式68

3.4.2　libcontainer实现原理69

3.4.3　使用nsinit与libcontainer进行交互74

3.5　Docker镜像管理76

3.5.1　什么是Docker镜像76

3.5.2　Docker镜像关键概念78

3.5.3　Docker镜像操作解析80

3.5.4　Docker容器的迁移方法84

3.6　Docker存储驱动85

3.6.1　存储驱动的功能与管理86

3.6.2　aufs与Device Mapper驱动87

3.7　Docker数据卷93

3.7.1　数据卷的使用方式94

3.7.2　数据卷原理解读98

3.8 Docker网络管理102

3.8.1　Docker网络基础102

3.8.2　Docker daemon网络配置原理107

3.8.3　libcontainer网络配置原理111

3.8.4　Link原理解析115

3.9 Docker与容器安全118

3.9.1　Docker的安全机制118

3.9.2　Docker安全问题122

3.9.3　Docker安全的解决方案126

第4章　Docker高级实践技巧138

4.1　容器化思维138

4.1.1　SSH服务器的替代方案139

4.1.2　Docker内应用日志管理方案139

4.1.3　其他技巧汇总140

4.2　Docker高级网络实践142

4.2.1　玩转Linux network namespace143

4.2.2　pipework原理解析148

4.2.3　pipework跨主机通信154

4.2.4　OVS划分VLAN159

4.2.5　OVS隧道模式163

4.3　Dockerfile最佳实践175

4.3.1　Dockerfile的使用176

4.3.2　Dockerfile实践心得180

4.4　Docker容器的监控手段182

4.4.1　Docker容器监控维度182

4.4.2　容器监控命令183

4.4.3　常用的容器监控工具186

4.5　容器化应用构建的基础：高可用配置中心189

4.5.1　etcd经典应用场景190

4.5.2　etcd实现原理194

第二部分　Docker云平台解读

第5章　构建自己的容器云210

5.1　再谈云平台的层次架构210

5.2　从小工到专家213

第6章　专注编排与部署：三剑客与Fleet218

6.1　编排小神器Fig218

6.1.1　再谈容器编排与部署218

6.1.2　Compose原理：一探究竟221

6.2　环境透明化工具Machine225

6.2.1　Machine与虚拟机软件226

6.2.2　Machine与IaaS平台227

6.2.3　Machine小结228

6.3　集群抽象工具Swarm229

6.3.1　Swarm简介229

6.3.2　试用Swarm230

6.3.3　Swarm集群的多种创建方式231

6.3.4　Swarm对请求的处理233

6.3.5　Swarm集群的调度策略233

6.3.6　Swarm与Machine234

6.4　编排之秀Fleet235

6.4.1　旧问题新角度：Docker distro235

6.4.2　Fleet的原理剖析239

第7章　专注应用支撑和运行时：Flynn 和Deis245

7.1　Flynn，一个小而美的两层架构245

7.1.1　第0层：容器云的基础设施 246

7.1.2　第1层：容器云的功能框架 246

7.1.3　Flynn体系架构与实现原理 247

7.2　谈谈Deis与Flynn 257

7.2.1　应用发布上的比较 258

7.2.2　关于Deis的一些思考 260

第8章　一切皆容器：Kubernetes 261

8.1　Kubernetes简介 261

8.2　Kubernetes的设计解读 262

8.2.1　一个典型案例：Guestbook. 263

8.2.2　Kubernetes核心概念剖析 265

8.3　Kubernetes核心组件解读 294

8.3.1　APIServer 294

8.3.2　Scheduler 301

8.3.3　Controller Manager 309

8.3.4　kubelet 314

8.3.5　kube-proxy 320

8.3.6　核心组件协作流程 325

8.4　Kubernetes用户认证授权与资源管理 328

8.4.1　namespace解析 328

8.4.2　基于token文件或客户端证书的认证机制 333

8.4.3　基于访问规则的授权机制 334

8.4.4　基于资源的授权控制AdmissionControl 336

8.5　Kubernetes网络核心原理 347

8.5.1　单pod单IP模型 348

8.5.2　pod和网络容器 350

8.5.3　实现Kubernetes的网络模型 353

8.6　Kubernetes高级实践 356

8.6.1　Kubernetes高级实践之应用健康检查 356

8.6.2　Kubernetes高级实践之高可用性 358

8.6.3　Kubernetes高级实践之日志 362

8.6.4　Kubernetes高级实践之集成DNS 364

8.6.5　Kubernetes高级实践之容器上下文环境 366

8.7　不要停止思考368

第三部分　附录

附录A　Docker的安装 372

附录B　阅读Docker源代码的神兵利器 379

附录C　快速熟悉开源项目 388

附录D　cgroups的测试与使用 391

附录E　cgroups子系统配置参数介绍 395

附录F　Kubernetes的安装 400

后记 403

文章试读：每一场革命背后都有着深刻的历史背景和矛盾冲突，新陈代谢是历史的必然结果，新生取代陈旧得益于理念的飞跃和对时代发展需求的契合，很显然Docker抓住了这个契机。 Docker是什么？ 根据官方的定义，Docker是以Docker容器为资源分割和调度的基本单位，封装整个软件运行时环境，为开发者和系统管理员设计的，用于构建、发布和运行分布式应用的平台。它是一个跨平台、可移植并且简单易用的容...

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