容器技术在云平台中的应用

文/宁湘翼

网络信息技术不断推动着云计算走向成熟发展期，各平台系统数据也同步出现增长趋势，其核心技术逐渐与国际化发展相契合。近些年来，传统的云平台服务主要利用虚拟化技术和分布式数据存储技术，在此基础上衍生出以容器技术为基础的Docker 系统，随之而来出现了分布式存储系统和Spark 系统，前者用来增加纠删码技术，后者便于内存快速统计运算。随着新型技术的普及，既提高了信息资源的有效利用率，而且体现出云平台计算的便捷性，同时衍生出大数据应用模型，有利于后期进行流式数据处理和实时数据处理等，同时多元化发展随机数据查询功能，以及深入挖掘云计算数据。

1 容器技术的基本概述及实现方式

从本质上来讲，容器技术是云计算操作系统的一种虚拟化信息技术，相比较于传统虚拟技术来说，容器技术并非是模拟硬件化操作，而是基于内核操作系统的特定支持下合理分配容器主机的磁盘、中心处理器以及内存设置等资源数据，最终形成独立的操作容器系统，最终达到容器主机共享资源的硬件虚拟化计算效果，最终达到操作系统实际应用的系统隔离。在传统硬件虚拟化技术的基础上，由于容器主机只能容纳相同类别的系统内核，导致跨操作系统信息资源的共享模式难以实现。

容器技术拥有多项平台产品，比如LXC(Linux Containers)、Solaris Containers 以及融合多系统平台的Virtuozzo 等，其实现方式略有不同：

1.1 根目录方式

基于Linux 系统，容器技术文件系统存在唯一的根目录“/”，基本运行时系统的库和应用程序基本由根目录衍生出来，具体优势是面向不同用户，实际上改变根目录的终端位置。以实现Hserl 的根目录为例，可以按照／home／userl／fakeroot 等目录设置，用户在运行程序时，库将局限于目录下的对应位置。通常情况下，used 难以跳出目录／home／userl／fakeroot，从而实现对真实系统各类文件的操作，进一步隔离容器技术的运作环境和文件资源。

1.2 容器虚拟层方式

为确保操作系统延伸为容器化发展，可以在操作内核中储备容器虚拟层，借助命名空间、标记等模式划分系统资源，时刻控制内存页面、系统文件以及用户、网络进程等系统设置，非同类容器的进程按照自身系统资源的分配内部文件实际操作，进一步促进容器资源的隔离设置以及安全质量操作。其中，solaris Containers 基本以容器虚拟层方式实现。

2 Docker容器技术的应用优势

2.1 简化部署

容器技术的开发者通常会建立一个标准的镜像，使其开发性能和服务标准能够符合用户需求。当系统开发结束以后，运维人员不需要进行重复安装，可以直接将Docker 容器部署到运行环境中，从而极大地简化了部署条件。这就意味着不论把云平台服务部署到任何地方，此容器技术均能通过一行命令完成独立的部署，在根本上简化了部署应用的细节工作。

2.2 虚拟高效化

Docker 容器是云平台内核操作系统的的一种虚拟化技术，它在运行时并不需要hypervisor 等后台支持。因此，Docker 容器不仅能够提高云计算平台的基本性能和运行效率，而且以接近裸机性能的操作服务逐渐被广大用户所认可。

2.3 微服务化

我们通常遇到的云平台服务中，小型虚拟机的数据资源过于复杂和庞大，这就需要处理较多的工作任务；或者从用户角度分析，实现一次性拓展虚拟机的工作量也无法得到有效控制。这就需要无限细化资源粒度的Docker 容器技术来节约上述的问题，从而达到事半功倍的效果。

2.4 易迁移和扩展

Docker 容器运行平台较广泛，兼容性较强，其中有虚拟机、公有云、私有云等多项服务器。为了避免云平台被频繁封锁，该容器技术能够实现应用程序的平台迁移。

3 容器技术的应用安全风险防范措施

3.1 加固容器主机系统

3.1.1 降低容器主机的漏洞系数

在云计算平台操作中，应当尽量避免容器主机与应用程序发生直接联系，最大程度上将应用程序内容打包为容器化设置，既可以达到自身功能最小化的目标，又能实时控制漏洞的发生系数。比如采用Windows Nano Server 等容器技术可以满足上述要求。

3.1.2 提高容器主机的访问权限控制

容器技术有其自身可容纳限制的用户权限数量，为了避免权限超过使用额度，建议采取SELinux、AppArmor 等强制性访问控制技术，旨在限制容器技术对主机系统的访问权限，从而有效隔离超用户级别的系统。

3.2 加强容器技术的隔离系统

为了提升容器技术的安全设置系数，建议将其划分为不同类别的安全组，使其部署条件尽量符合各对应的容器主机。若存在安全系数较高的容器技术，需要对其数据存储进行加密操作，或者加密设置内存页面，以此防止资源数据被入侵和非法访问。

4 结语

综上所述，云计算时代已到来，Docker容器技术在整体运作和管理过程中已逐步颠覆了传统硬件设施下的虚拟化技术，这充分证明云平台系统产品在各行领域占据重要发展趋势。在市场化竞争日益激烈的信息大数据时期，云计算的发展既面临着机遇，又存在着重大挑战，因此要确保云计算平台应用容器技术的信息安全风险和质量保证。这就需要明确容器技术的适用范围和利益权衡，尽量避免容器技术在符合安全性较高要求的基础上进行操作。云计算平台的基础服务是面向集体化和大众化的信息终端，其安全系数会随着信息技术的完善而得到不断提高，最终将其风险系数控制在可控范围内。