# 底層實現
Docker 底層的核心技術包括 Linux 上的命名空間(Namespaces)、控制組(Control groups)、Union 文件系統(Union file systems)和容器格式(Container format)。
我們知道,傳統的虛擬機通過在宿主主機中運行 hypervisor 來模擬一整套完整的硬件環境提供給虛擬機的操作系統。虛擬機系統看到的環境是可限制的,也是彼此隔離的。
這種直接的做法實現了對資源最完整的封裝,但很多時候往往意味著系統資源的浪費。
例如,以宿主機和虛擬機系統都為 Linux 系統為例,虛擬機中運行的應用其實可以利用宿主機系統中的運行環境。
我們知道,在操作系統中,包括內核、文件系統、網絡、PID、UID、IPC、內存、硬盤、CPU 等等,所有的資源都是應用進程直接共享的。
要想實現虛擬化,除了要實現對內存、CPU、網絡IO、硬盤IO、存儲空間等的限制外,還要實現文件系統、網絡、PID、UID、IPC等等的相互隔離。
前者相對容易實現一些,后者則需要宿主機系統的深入支持。
隨著 Linux 系統對于命名空間功能的完善實現,程序員已經可以實現上面的所有需求,讓某些進程在彼此隔離的命名空間中運行。大家雖然都共用一個內核和某些運行時環境(例如一些系統命令和系統庫),但是彼此卻看不到,都以為系統中只有自己的存在。這種機制就是容器(Container),利用命名空間來做權限的隔離控制,利用 cgroups 來做資源分配。
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