容器技術在云平臺中的應用

文/寧湘翼

網絡信息技術不斷推動著云計算走向成熟發展期，各平臺系統數據也同步出現增長趨勢，其核心技術逐漸與國際化發展相契合。近些年來，傳統的云平臺服務主要利用虛擬化技術和分布式數據存儲技術，在此基礎上衍生出以容器技術為基礎的Docker 系統，隨之而來出現了分布式存儲系統和Spark 系統，前者用來增加糾刪碼技術，后者便于內存快速統計運算。隨著新型技術的普及，既提高了信息資源的有效利用率，而且體現出云平臺計算的便捷性，同時衍生出大數據應用模型，有利于后期進行流式數據處理和實時數據處理等，同時多元化發展隨機數據查詢功能，以及深入挖掘云計算數據。

1 容器技術的基本概述及實現方式

從本質上來講，容器技術是云計算操作系統的一種虛擬化信息技術，相比較于傳統虛擬技術來說，容器技術并非是模擬硬件化操作，而是基于內核操作系統的特定支持下合理分配容器主機的磁盤、中心處理器以及內存設置等資源數據，最終形成獨立的操作容器系統，最終達到容器主機共享資源的硬件虛擬化計算效果，最終達到操作系統實際應用的系統隔離。在傳統硬件虛擬化技術的基礎上，由于容器主機只能容納相同類別的系統內核，導致跨操作系統信息資源的共享模式難以實現。

容器技術擁有多項平臺產品，比如LXC(Linux Containers)、Solaris Containers 以及融合多系統平臺的Virtuozzo 等，其實現方式略有不同：

1.1 根目錄方式

基于Linux 系統，容器技術文件系統存在唯一的根目錄“/”，基本運行時系統的庫和應用程序基本由根目錄衍生出來，具體優勢是面向不同用戶，實際上改變根目錄的終端位置。以實現Hserl 的根目錄為例，可以按照／home／userl／fakeroot 等目錄設置，用戶在運行程序時，庫將局限于目錄下的對應位置。通常情況下，used 難以跳出目錄／home／userl／fakeroot，從而實現對真實系統各類文件的操作，進一步隔離容器技術的運作環境和文件資源。

1.2 容器虛擬層方式

為確保操作系統延伸為容器化發展，可以在操作內核中儲備容器虛擬層，借助命名空間、標記等模式劃分系統資源，時刻控制內存頁面、系統文件以及用戶、網絡進程等系統設置，非同類容器的進程按照自身系統資源的分配內部文件實際操作，進一步促進容器資源的隔離設置以及安全質量操作。其中，solaris Containers 基本以容器虛擬層方式實現。

2 Docker容器技術的應用優勢

2.1 簡化部署

容器技術的開發者通常會建立一個標準的鏡像，使其開發性能和服務標準能夠符合用戶需求。當系統開發結束以后，運維人員不需要進行重復安裝，可以直接將Docker 容器部署到運行環境中，從而極大地簡化了部署條件。這就意味著不論把云平臺服務部署到任何地方，此容器技術均能通過一行命令完成獨立的部署，在根本上簡化了部署應用的細節工作。

2.2 虛擬高效化

Docker 容器是云平臺內核操作系統的的一種虛擬化技術，它在運行時并不需要hypervisor 等后臺支持。因此，Docker 容器不僅能夠提高云計算平臺的基本性能和運行效率，而且以接近裸機性能的操作服務逐漸被廣大用戶所認可。

2.3 微服務化

我們通常遇到的云平臺服務中，小型虛擬機的數據資源過于復雜和龐大，這就需要處理較多的工作任務；或者從用戶角度分析，實現一次性拓展虛擬機的工作量也無法得到有效控制。這就需要無限細化資源粒度的Docker 容器技術來節約上述的問題，從而達到事半功倍的效果。

2.4 易遷移和擴展

Docker 容器運行平臺較廣泛，兼容性較強，其中有虛擬機、公有云、私有云等多項服務器。為了避免云平臺被頻繁封鎖，該容器技術能夠實現應用程序的平臺遷移。

3 容器技術的應用安全風險防范措施

3.1 加固容器主機系統

3.1.1 降低容器主機的漏洞系數

在云計算平臺操作中，應當盡量避免容器主機與應用程序發生直接聯系，最大程度上將應用程序內容打包為容器化設置，既可以達到自身功能最小化的目標，又能實時控制漏洞的發生系數。比如采用Windows Nano Server 等容器技術可以滿足上述要求。

3.1.2 提高容器主機的訪問權限控制

容器技術有其自身可容納限制的用戶權限數量，為了避免權限超過使用額度，建議采取SELinux、AppArmor 等強制性訪問控制技術，旨在限制容器技術對主機系統的訪問權限，從而有效隔離超用戶級別的系統。

3.2 加強容器技術的隔離系統

為了提升容器技術的安全設置系數，建議將其劃分為不同類別的安全組，使其部署條件盡量符合各對應的容器主機。若存在安全系數較高的容器技術，需要對其數據存儲進行加密操作，或者加密設置內存頁面，以此防止資源數據被入侵和非法訪問。

4 結語

綜上所述，云計算時代已到來，Docker容器技術在整體運作和管理過程中已逐步顛覆了傳統硬件設施下的虛擬化技術，這充分證明云平臺系統產品在各行領域占據重要發展趨勢。在市場化競爭日益激烈的信息大數據時期，云計算的發展既面臨著機遇，又存在著重大挑戰，因此要確保云計算平臺應用容器技術的信息安全風險和質量保證。這就需要明確容器技術的適用范圍和利益權衡，盡量避免容器技術在符合安全性較高要求的基礎上進行操作。云計算平臺的基礎服務是面向集體化和大眾化的信息終端，其安全系數會隨著信息技術的完善而得到不斷提高，最終將其風險系數控制在可控范圍內。