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LXC
LXC（Linux Containers）是一種輕量級的虛擬化技術(shù)，類似于C++中的NameSpace，通過隔離進(jìn)程和資源，實(shí)現(xiàn)了對容器內(nèi)部的孤立性。它提供了一種簡單而高效的虛擬化方式，避免了全虛擬化所帶來的復(fù)雜性。通過容器化，可以更好地管理和平衡資源的使用需求，將由單個操作系統(tǒng)管理的資源劃分到不同的孤立組中，從而提高系統(tǒng)的資源利用率。
概述[ ]
LXC（Linux Containers）是一種在Linux上實(shí)現(xiàn)的操作系統(tǒng)級別的虛擬化技術(shù)，它允許創(chuàng)建輕量級的容器，每個容器都如同一個獨(dú)立的小型操作系統(tǒng)環(huán)境。這些容器共享底層物理服務(wù)器的資源，同時保持彼此之間的隔離性。與傳統(tǒng)的虛擬機(jī)相比，LXC容器更加輕量和高效，且具有更快的啟動時間。
在使用LXC時，默認(rèn)創(chuàng)建的是非特權(quán)容器，這種容器相對于特權(quán)容器來說，擁有更高的安全性和更小的安全風(fēng)險。非特權(quán)容器限制了對主機(jī)系統(tǒng)的直接訪問，從而減少了潛在的攻擊面，并且使得容器的管理和維護(hù)變得更加簡便。
核心功能[ ]
1、輕量級虛擬化：LXC利用Linux內(nèi)核的特性，如命名空間（Namespaces）和控制組（cgroups），實(shí)現(xiàn)容器的隔離。與傳統(tǒng)虛擬機(jī)相比，LXC不需要運(yùn)行完整的操作系統(tǒng)，因此啟動更快，資源占用更少，可實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)行密度。
2、進(jìn)程隔離：通過使用命名空間，LXC可以強(qiáng)制執(zhí)行進(jìn)程隔離，確保每個容器內(nèi)的進(jìn)程不會互相干擾，提供了類似于chroot的環(huán)境，但更為高級和安全。
3、資源管理：LXC使用cgroups來限制、監(jiān)控和隔離一個或多個進(jìn)程對CPU、內(nèi)存、磁盤I/O和網(wǎng)絡(luò)的使用，使得資源分配更加精確和高效。
4、網(wǎng)絡(luò)配置靈活性：支持多種網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景進(jìn)行定制和配置，滿足特定的網(wǎng)絡(luò)需求。
5、安全特性：LXC提供的安全特性能夠確保容器之間的隔離，以及容器與宿主機(jī)之間的隔離，增加了系統(tǒng)的安全性。
6、工具集：LXC提供了一組管理工具，如lxc-start、lxc-stop、lxc-info、lxc-console等，這些工具可以用來創(chuàng)建、管理和操作容器，簡化了容器的管理工作。
主要架構(gòu)[ ]
- 宿主機(jī)（Host OS）：運(yùn)行LXC命令和LXC用戶空間的操作系統(tǒng)。
- LXC用戶空間（Userspace）：包括LXC庫、配置文件和容器元數(shù)據(jù)等組件。
- LXC模板（Templates）：用于創(chuàng)建容器的基礎(chǔ)鏡像。
- LXC命令（Commands）：用于管理和操作LXC容器的命令工具。
- LXC庫（Library）：提供容器相關(guān)的API和函數(shù)庫。
- LXC配置（Configs）：用于配置和定制容器的參數(shù)和選項(xiàng)。
- LXC網(wǎng)絡(luò)腳本（Net Scripts）：用于管理容器的網(wǎng)絡(luò)連接和配置。
- LXC工具（Tools）：提供各種輔助工具和腳本，用于管理和維護(hù)LXC容器。
- LXC 容器（LXC Container）：相互獨(dú)立運(yùn)行的輕量容器。
關(guān)鍵技術(shù)[ ]
- chroot，根切換，從容器內(nèi)的角度來看，仿佛真的有自己的根樹。
- namespaces：名稱空間，負(fù)責(zé)將資源隔離，比如pid，網(wǎng)絡(luò)，mnt，user，uts等。
- CGroups：控制組，負(fù)責(zé)控制資源的分配。
工作原理[ ]
在Sourceforge上，LXC作為一個開源項(xiàng)目存在，提供了一套用戶空間工具集供用戶使用和管理LXC容器。這些工具雖然為LXC的使用提供便利，但LXC的核心功能實(shí)際上是依賴于Linux內(nèi)核的特定特性。LXC項(xiàng)目本身主要負(fù)責(zé)對這些內(nèi)核特性進(jìn)行整合和提供用戶友好的接口。
基于容器的虛擬化技術(shù)的概念可以追溯到資源容器和安全容器的概念。在資源管理方面，LXC依賴于Linux內(nèi)核的cgroups子系統(tǒng)，這是一個基于進(jìn)程的資源管理框架，允許對特定進(jìn)程組的資源使用進(jìn)行限制和控制。而在隔離控制方面，LXC利用了Linux內(nèi)核的namespace特性，通過在創(chuàng)建新進(jìn)程時（使用clone系統(tǒng)調(diào)用）添加特定的flag（如NEWNS、NEWPID等），實(shí)現(xiàn)不同容器間的隔離。
常見的LXC命令包括：
- lxc-version：顯示系統(tǒng)LXC的版本號。
- lxc-checkconfig：判斷Linux內(nèi)核是否支持LXC。
- lxc-create：用于創(chuàng)建容器，通過參數(shù) -n 指定容器名，可選參數(shù) -f 指定配置文件路徑。
與Docker的關(guān)系[ ]
在Docker的早期版本中，它構(gòu)建于LXC之上，將LXC作為其底層容器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用隔離和虛擬化。事實(shí)上，Docker對LXC的廣泛使用在一定程度上促進(jìn)了LXC的快速發(fā)展。
隨著時間的推進(jìn)，Docker開始減少對LXC的依賴，并開發(fā)了自己的容器引擎libcontainer來替代LXC。libcontainer是一個用Go語言編寫的庫，它直接實(shí)現(xiàn)了Linux內(nèi)核的命名空間、cgroups等關(guān)鍵特性，并且增加了更多的容器管理功能。從Docker 1.11版本開始，libcontainer成為了Docker默認(rèn)的容器運(yùn)行時環(huán)境，取代了LXC。
Docker不僅僅是一個容器引擎，它還提供了一個完善的工具鏈和生態(tài)系統(tǒng)，極大地簡化了容器的創(chuàng)建、管理和部署流程，提高了容器技術(shù)的可靠性。
盡管Docker現(xiàn)在默認(rèn)使用libcontainer，但用戶仍可以通過配置選擇使用LXC作為其底層容器技術(shù)。因此，可以認(rèn)為Docker在LXC技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了封裝和增強(qiáng)，提供了更加豐富和用戶友好的功能，從而推動了容器技術(shù)的普及和發(fā)展。