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# 底層實現

Docker 底層的核心技術包括 Linux 上的名字空間（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執行 hypervisor 來模擬一整套完整的硬件環境提供給虛擬機的作業系統。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，虛擬機中執行的應用其實可以利用宿主機系統中的執行環境。

我們知道，在作業系統中，包括內核、文件系統、網路、PID、UID、IPC、內存、硬盤、CPU 等等，所有的資源都是應用程序直接共享的。
要想實現虛擬化，除了要實現對內存、CPU、網路IO、硬盤IO、存儲空間等的限制外，還要實現文件系統、網路、PID、UID、IPC等等的相互隔離。
前者相對容易實現一些，後者則需要宿主機系統的深入支持。

隨著 Linux 系統對於名字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，讓某些程序在彼此隔離的名字空間中執行。大家雖然都共用一個內核和某些執行時環境（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），利用名字空間來做權限的隔離控制，利用 cgroups 來做資源分配。