手搓docker - 实现篇

手搓Docker：从零构建容器运行时（实现篇）

1.理解核心原理
Docker的本质是通过Linux内核的命名空间（Namespace）、控制组（CGroup）和联合文件系统（UnionFS）实现进程隔离与资源限制。手动实现一个简易容器，需依次完成以下步骤：

2.关键代码实现
步骤1：创建隔离环境
通过`unshare`系统调用创建独立的进程命名空间（PID、Network、Mount等），以下为C语言示例：
```c
define_GNU_SOURCE
include
include

voidsetup_namespaces(){
unshare(CLONE_NEWNS|CLONE_NEWPID|CLONE_NEWNET);
system("mount-tprocproc/proc");//挂载独立的procfs
}
```

步骤2：资源限制
通过CGroup限制CPU和内存：
```bash
创建CGroup组
mkdir/sys/fs/cgroup/memory/container_demo
echo"100M">/sys/fs/cgroup/memory/container_demo/memory.limit_in_bytes
echo$$>/sys/fs/cgroup/memory/container_demo/tasks将当前进程加入控制组
```

步骤3：文件系统隔离
使用`chroot`切换根目录，并借助UnionFS（如OverlayFS）构建分层镜像：
```bash
mkdir-p/tmp/container/{root,work,merged}
mount-toverlayoverlay-olowerdir=/base_image,upperdir=/tmp/container/root,workdir=/tmp/container/work/tmp/container/merged
chroot/tmp/container/merged/bin/sh
```

3.网络配置（可选）
通过虚拟网卡`vethpair`和`iptables`实现NAT网络：
```bash
iplinkaddveth0typevethpeernameveth1
ipaddradd172.17.0.2/24devveth1
iptables-tnat-APOSTROUTING-s172.17.0.0/24-jMASQUERADE
```

4.总结
通过约200行代码即可实现一个极简容器运行时（完整代码参考[Linux源码](https://github.com/torvalds/linux)）。实际生产中还需处理信号传递、日志收集等细节，但核心逻辑已涵盖。手动实现能深刻理解Docker的底层机制，为后续开发云原生工具打下基础。

>提示：实验环境建议使用Ubuntu+Linux5.4+内核，避免权限问题。