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docker1

news 来源：原创 2025/8/26 10:32:35

前言

技术架构

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单机架构

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应用数据分离架构

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应用服务集群架构

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读写分离/主从分离架构

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写入主的时候，要同步Mysql从的数据才可以

冷热分离架构

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写的时候要写入主和缓存数据库
读的时候先去缓存看有没有，没有的话就去从数据库读数据
主要就是看这个数据是冷门的还是热门的了
缓存数据库就是redis

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这个热点的返回数据非常快
缺点就是万一一个表数据太多了，有千万级别，那么一个数据库存的数据就太多了

垂直分库架构

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就是分库分表

可以用mycat，tddl来分库分表

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我们可以直接用分布式数据库了

最下面的都是集群的东西

数据库都采用了集群化

缺点就是：我们改代码的时候就要停服，重新发布版本

微服务架构

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容器编排架构

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容器与容器之间不会冲突

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如果没有k8s的话，就会布置很多微服务，要把jar包布置6份
有k8s，直接一键式布置这6个微服务，只需要一份，就可以一键式

不然就要慢慢布置了

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实战架构

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Docker使用

容器技术发展史

jail时代

云时代
云：分布式的
隔离已经用Linux实现了
资源隔离
解决海量数据处理

云原生时代：k8s，docker

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虚拟化与容器化

笔记本电脑就是物理机

一台操作系统上装了很多操作系统就是虚拟化
虚拟化出来的叫做虚拟机

容器化：就是虚拟的软件层，操作系统的虚拟化，虚拟化的一种

docker是容器化的一种

虚拟化容器化优点：资源利用率高，因为划的很细
环境一致性
资源可以弹性收缩
物理机上可以装不同的操作系统，环境不同
容器比虚拟机启动更快
docker不需要虚拟内核，相当于不用开机了
而且很容易维护和扩展
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应用程序执行环境分层

容器是虚拟化的操作系统

虚拟化常见类别
：虚拟机：伪造的硬件层
：JVM：伪造应用程序层和函数库层

常见虚拟化实现：
主机虚拟化实现：模拟了所有的硬件
容器虚拟化实现
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这就是主机虚拟化
就是在物理服务器上安装了一个软件，一个虚拟化层，变成可视化的了

容器虚拟化实现

实现原理：操作系统层的虚拟化
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容器是轻量级的
而且容器之间是不影响的
资源之间是隔离的

Namespace

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可以只让A进程只看到A的资源，B进程只看到B的资源

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这些就是隔离的内核资源

意思就是就算是两个进程运行在同一个主机上，但是可以有不同的主机名和域名

两个进程看到的都是80端口
但是却不是同一个端口

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NameSpace实战基础知识

dd命令

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if=文件名 ------》输入文件名

of=文件名 ------》输出文件名
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sync：将每个输入块填充到ibs个字节，不足部分用空NUL字符补齐

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生成镜像文件

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我们这个是输入文件
dev/zero是系统的一个特殊的文件设备，它会连续不断地产生空白字符流

生成一个空白的镜像文件

bs就是指定大小
count就是产生文件数量
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这样我们就产生了空白的文件
加上 -h 选项后，文件大小会以更直观的单位（如 KB、MB、GB 等）来展示

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这样就生成了80M的文件
转换为大写

dd if=in.txt of=out.txt conv=ucase

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dd就是完成一个读取转换输出的操作

mkfs

用于在设备上创建Linux文件系统,俗称格式化，比如我们使用 U盘的时候可以格式化。

语法

mkfs [-V] [-t fstype] [fs-options] filesys [blocks]
• 参数

-t fstype：指定要建立何种文件系统；如ext3，ext4 —》磁盘类型ext4 用的比较多
filesys ：指定要创建的文件系统对应的设备文件名；
blocks：指定文件系统的磁盘块数。 -V : 详细显示模式
fs-options:传递给具体的文件系统的参数
-v 表示显示详情
• 实例
#将sda6 分区格式化为ext4格式
mkfs -t ext4 /dev/sda6
#格式化镜像文件为ext4
mkfs -t ext4 ./fdimage.img
把我们镜像的文件格式化为磁盘

mkfs -t ext4 ./test.img
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这样就完成了

这个命令就是把硬盘u盘或者空白文件格式化
就是创建了一个指定的Linux文件系统

df

df 命令详解
Linux df（英文全拼：disk free）命令用于显示目前在 Linux 系统上的文件系统磁盘使
用情况统计。
• 语法
df [OPTION]… [FILE]…----》看这个目录的文件占有情况
• 常见参数
￮ -a, --all 包含所有的具有 0 Blocks 的文件系统
￮ -h, --human-readable 使用人类可读的格式(预设值是不加这个选项的…)
￮ -H, --si 很像 -h, 但是用 1000 为单位而不是用 1024
￮ -t, --type=TYPE 限制列出文件系统的 TYPE
￮ -T, --print-type 显示文件系统的形式
• 案例
#查看磁盘使用情况
df -h
#查看磁盘的系统类型
df -Th

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指定要ext4类型的

打印了类型
df -T /data
这样就是指定目录下的文件系统的详细信息

H与h就是容量的单位变了

mount

mount 命令详解
mount 命令用于加载文件系统到指定的加载点（相当于查u盘的时候，添加了一个盘，windows是自动挂载上去的）。此命令的也常用于挂载光盘，使我们
可以访问光盘中的数据，因为你将光盘插入光驱中，Linux 并不会自动挂载，必须使用
Linux mount 命令来手动完成挂载。
Linux 系统下不同目录可以挂载不同分区和磁盘设备，它的目录和磁盘分区是分离的，
可以自由组合(通过挂载)
不同的目录数据可以跨越不同的磁盘分区或者不同的磁盘设备。
挂载的实质是为磁盘添加入口（挂载点）。
• mount 常见用法
mount [-l]
mount [-t vfstype] [-o options] device dir
• 常见参数
-l：显示已加载的文件系统列表；
-t: 加载文件系统类型支持常见系统类型的 ext3,ext4,iso9660,tmpfs,xfs 等,大部分情况
可以不指定，mount 可以自己识别
-o options 主要用来描述设备或档案的挂接方式。
loop：用来把一个文件当成硬盘分区挂接上系统
ro：采用只读方式挂接设备
rw：采用读写方式挂接设备
device: 要挂接(mount)的设备。就是u盘的文件系统，相当于u盘
dir: 挂载点的目录，挂在哪个目录下面，挂载u盘的地方
• 案例
#将 /dev/hda1 挂在 /mnt 之下。
mount /dev/hda1 /mnt
#将镜像挂载到/mnt/testext4 下面,需要确保挂载点也就是目录存在
mkdir -p /mnt/testext4
mount ./fdimage.img /mnt/testext4

挂载之前需要一个文件系统，就是磁盘
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我们可以格式化一下test.img
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这个问的是已经有了一个ext4的文件系统
这样就格式化成功了
这样就是一个空白的文件系统了
就可以挂载了

挂载到某个目录就要先创建这个目录
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mount ./test.img /data/testmymount/
这个就是把./test.img挂载到/data/testmymount/

df -h就可以查看了

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这样我们就把一个空白的镜像文件，挂载成了一个磁盘
然后这个磁盘可以正常的读写

unshare

unshare 命令详解
unshare 主要能力是使用与父程序不共享的名称空间运行程序。就是不共享Namespace
• 语法
unshare [options] program [arguments]
program 是具体的程序–》与父程序不共享命名空间
options是参数
• 常用参数
参数含义
-i, --ipc 不共享 IPC 空间，进程间通信
-m, --mount 不共享 Mount 空间，文件系统
-n, --net 不共享 Net 空间，网络
-p, --pid 不共享 PID 空间，进程
-u, --uts 不共享 UTS 空间，主机名，网络名
-U, --user 不共享用户，用户信息
-V, --version 版本查看，
–fork 执行 unshare 的进程 fork 一个新的子进程，在子进
程里执行 unshare 传入的参数。启动一个新的子进程，而不是让现在这个进程作为父进程

–mount-proc 执行子进程前，将 proc 目录优先挂载过去
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proc 目录下有很多进程，不写这个的话就会看到proc下的所有进程信息

• 案例
#hostname 隔离
root@139-159-150-152:~# unshare -u /bin/bash
root@139-159-150-152:~# hostname test1
root@139-159-150-152:~# hostname
test1
root@139-159-150-152:~# exit
exit
root@139-159-150-152:~# hostname
139-159-150-152
root@139-159-150-152:

我们用的主机隔离
unshare -u /bin/bash
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bash是一个程序

现在已经进入了一个子进程的命令空间了

hostname test1
指定主机名
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这个是查看主机名

我们在启动一个xshell

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可以看到主机名不是新的

这里退出的是子进程

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我们发现名字又变回去了

注意如果要显示ip的话
就是要写hostname -I

所以unshare就是做到了命名空间的隔离

PID隔离

在主机上执行 ps -ef,可以看到进程列表如下，其中启动进程 PID 1 为 init 进程
我们打开另外一个 shell ，执行下面命令创建一个 bash 进程，并且新建一个 PID
Namespace：
–fork 新建了一个 bash 进程，是因为如果不建新进程，新的 namespace 会用 unshare
的 PID 作为新的空间的父进程，而这个 unshare 进程并不在新的 namespace 中，所
以会报个错 Cannot allocate memory
–pid 表示我们的进程隔离的是 pid，而其他命名空间没有隔离
mount-proc 是因为 Linux 下的每个进程都有一个对应的 /proc/PID 目录，该目录包含
了大量的有关当前进程的信息。对一个 PID namespace 而言，/proc 目录只包含当前
namespace 和它所有子孙后代 namespace 里的进程的信息。创建一个新的 PID
namespace 后，如果想让子进程中的 top、ps 等依赖 /proc 文件系统的命令工作，还
需要挂载 /proc 文件系统。而文件系统隔离是 mount namespace 管理的，所以 linux
特意提供了一个选项–mount-proc 来解决这个问题。如果不带这个我们看到的进程还
是系统的进程信息。
Shell
unshare --fork --pid --mount-proc /bin/bash
执行 ps -ef 查看进程信息，我们可以看到此时进程空间内的内容已经变了，而且
启动进程也变成了我们的 bash 进程。说明我们已经看不到主机上的进程空间了，我们
的进程空间发生了隔离。
4.执行 exit 退出进程

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这里报了一个错
因为我们这里的父进程是shell,它有PID
shell内部新启动的bash进程，看不见shell的信息，因为PID已经发生了隔离，因为是shell
所以bash启动的时候，没有自己的父进程，因为已经隔离了，就会报这个错
如果要正常运行的话，就要床加你一个全新的进程
加一个参数，让你和启动你的这个进程没有什么关系
先exit退出

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unshare -p --fork /bin/bash

这样就完成了PID的隔离了

接下来我们来看我们启动的新进程和我们宿主机上的进程是否一样
启动的新进程就是bash

我们再打开另一个xshell

两个均执行ps-ef

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我们可以发现进程是一样的说明进程并没有隔离

因为proc目录下有很多进程的PID
执行ps -ef的时候
全部都列了出来
这时候就要用–mount-proc这个了
这个就是执行子进程前，先把proc目录挂载在过去
挂载过去之后，我们的proc目录就没有这些现有的信息了

再次exit

unshare -p --fork --mount-proc /bin/bash

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可以发现现在的proc目录下的进程id就很少了

原来的是很多的

现在在执行ps -ef
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看的PID为一的就是我们自己指定的程序

这样就实现了PID的隔离

-p表示隔离pid
–fork表示我们要启动新的一个进程

Mount 隔离

打开第一个 shell 窗口 A，执行命令， df -h ,查看主机默认命名空间的磁盘挂载情
况
打开一个新的 shell 窗口 B，执行 Mount 隔离命令
在窗口 B 中添加新的磁盘挂载
在窗口 B 挂载的磁盘中添加文件
查看窗口 B 中的磁盘挂载信息
查看窗口 A 中的磁盘挂载信息
查看窗口 B 中的文件信息
查看窗口 A 中的文件信息，可以看到窗口 B 中新建的文件和磁盘挂载在主机的窗
口中并没有，说明我们实现了文件系统隔离。
窗口 B 执行 exit，退出

我们先创建一个mount隔离的进程
unshare --mount --fork /bin/bash
在进程里面创建一个空白文件
dd if=/dev/zero of=data2.img bs=8k count=10240
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然后挂载为一个磁盘–》挂载点
先格式化
mkfs -t ext4 ./data2.img
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然后就是挂载了

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这是我们全部的挂载点

挂载之前我们还要先指定我们挂在点目录

mkdir -p /data/maxhou/data2mount
然后开始挂载
mount -t ext4 ./data2.img /data/maxhou/data2mount/
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这样就挂载成功了
df -h

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这样就说明了我们完成了data2mount的挂载点的创建了

然后我们在外面能不能看见这个挂载点

df -h

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这个就说明了我们创建的挂载点在外面是看不到的，这就是mount隔离
我们在这个挂载点里面写文件
外面都看不见的

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可以发现文件根本找不到，但是目录确实可以找到的
这个磁盘的挂载点也是看不见的

往里面放文件别人就看不见了

删除挂载点

使用 umount 命令
语法格式：umount [选项] 挂载点或umount [选项] 设备。例如要卸载/mnt/data这个挂载点，可以执行umount /mnt/data。如果知道挂载的设备，也可以使用umount /dev/sdb1来卸载，前提是/dev/sdb1对应的挂载点没有被其他进程占用。
常用选项
-l：lazy unmount，即延迟卸载。如果设备忙，它会将卸载操作推迟到设备不再忙的时候。
-f：强制卸载，一般在正常卸载失败时使用，但可能会导致数据丢失或文件系统损坏，需谨慎使用。

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值得注意的就是，这个挂载点是从根目录开始设置的
与当前所在文件没有关系

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当你在执行 rm -fr data 命令时遇到 rm: cannot remove ‘data/testmymount’: Device or resource busy 错误，这表明 data/testmymount 是一个挂载点，并且当前有进程正在使用该挂载点上的资源，所以无法直接删除它。你可以按照以下步骤解决这个问题：

确定挂载信息
使用 mount 命令查看系统的挂载信息，确认 data/testmymount 是否为挂载点以及挂载的设备。
mount | grep data/testmymount
这个命令会过滤出与 data/testmymount 相关的挂载信息，你可以从中了解到挂载的设备（例如 /dev/sdb1）等详细内容。
找出占用挂载点的进程
使用 lsof 命令找出正在使用该挂载点的进程：
lsof +D data/testmymount
该命令会列出所有正在访问 data/testmymount 目录及其子目录的进程。你会看到输出中包含进程的 PID（进程 ID）、进程名等信息。
终止占用挂载点的进程
根据上一步得到的 PID，使用 kill 命令终止这些进程。例如，如果 PID 为 1234 的进程正在占用挂载点，你可以执行：
kill 1234
如果该进程无法正常终止，可以使用强制终止的方式：
kill -9 1234
不过，使用 -9 选项强制终止进程可能会导致数据丢失或其他问题，所以要谨慎使用。
卸载挂载点
在终止所有占用挂载点的进程后，使用 umount 命令卸载挂载点：
umount data/testmymount

如果卸载时仍然提示设备忙，可以尝试使用 umount -l 进行延迟卸载：
umount -l data/testmymount

-l 选项会将卸载操作推迟到挂载点不再被使用时执行。
5. 删除目录
在成功卸载挂载点后，你就可以安全地删除 data 目录了：
rm -fr data

通过以上步骤，你应该能够解决因挂载点被占用而无法删除目录的问题。

前言

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单机架构

应用数据分离架构

应用服务集群架构

读写分离/主从分离架构

冷热分离架构

垂直分库架构

微服务架构

容器编排架构

实战架构

Docker使用

容器技术发展史

虚拟化与容器化

容器虚拟化实现

Namespace

NameSpace实战基础知识

dd命令

mkfs

df

mount

unshare

PID隔离

Mount 隔离

删除挂载点

总结

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