服务器运行环境隔离方法（容器化）
- Hao Zhang
- Operating system level virtualization
- December 13, 2023
一些环境隔离方法
虚拟化： 使用虚拟化技术，如 VMware、VirtualBox 或 KVM，可以在物理服务器上创建多个虚拟服务器，每个虚拟服务器都有自己独立的操作系统和资源。这提供了强大的隔离，防止一个虚拟机的问题影响其他虚拟机。容器化： 使用容器技术，如 Docker，可以将应用程序及其依赖项打包成一个独立的容器。每个容器运行在独立的环境中，与主机和其他容器隔离。这提供了更轻量级的隔离，同时提高了灵活性和可移植性。操作系统级别的隔离： 使用操作系统级别的隔离技术，如 Linux 的容器（LXC）或 FreeBSD 的 jails。这些技术允许将进程和文件系统隔离开来，每个隔离的环境都有自己的文件系统和进程空间。
这里，综合考虑实验室设备情况以及管理实现难度，我们选择的容器化技术，通过Docker实现环境隔离，Docker是一种轻量级容器技术，通过将应用程序及其依赖项打包成独立的容器，提供了一致性和可移植性。Portainer是一个用于简化Docker容器管理的开源工具，提供直观的Web界面，使用户能够轻松查看、创建、启动和停止Docker容器。
Docker 简介
Docker 是一种开源的容器化平台，用于轻松地构建、打包、运输和运行应用程序。Docker 提供了一种将应用程序和其所有依赖项打包成一个独立的、可移植的容器的方法，这个容器可以在任何支持 Docker 的环境中运行，而不受底层系统的影响。
Portainer 简介
Portainer 是一个开源的轻量级容器管理工具，主要用于简化 Docker 容器的管理。通过提供直观的图形用户界面，Portainer 能够让用户轻松地查看、创建、启动、停止和管理 Docker 容器以及相关资源。
配置环境过程
Ubuntu 22.04 LTS (GNU/Linux 5.15.0-25-generic x86_64)
Docker 安装
安装 Docker 在 Ubuntu 上可以通过官方的安装脚本或者通过 apt 包管理工具进行。以下是两种常见的方法：
方法一：使用官方安装脚本
更新 apt 软件包索引：
sudo apt update安装必要的依赖：
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common添加 Docker GPG 密钥：
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg设置稳定版 Docker 存储库：
echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null更新 apt 软件包索引：
sudo apt update安装 Docker 引擎：
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io验证 Docker 是否安装成功：
sudo docker --version
方法二：使用 apt 安装
更新 apt 软件包索引：
sudo apt update安装 Docker 引擎：
sudo apt install docker.io启动 Docker 服务并设置开机自启：
sudo systemctl start docker sudo systemctl enable docker验证 Docker 是否安装成功：
sudo docker --version
当前用户没有足够的权限来访问 Docker 守护程序的 Unix 套接字， 通常，解决这个问题的一种方法是将当前用户添加到 docker 组中，以便其具有访问 Docker 的权限。 以下是解决此问题的步骤：
将当前用户添加到
docker组：sudo gpasswd -a $USER docker newgrp docker这会将当前用户添加到
docker组中。请注意，这个变更在用户重新登录后才会生效。重新登录： 退出当前终端窗口并重新登录，以确保组成员资格生效。
验证 Docker 权限： 在重新登录后，运行以下命令来验证 Docker 是否现在可以由当前用户访问：
docker run hello-world如果你不再看到 “permission denied” 错误，说明问题已经解决。
请注意，为了应用组成员资格的更改，你可能需要重启 Docker 服务。你可以执行以下命令：
sudo systemctl restart docker
Portainer 是一个用于管理 Docker 容器的开源工具，提供用户友好的 Web 界面。以下是在 Docker 中安装 Portainer 的步骤：
创建一个 Docker 网络（可选）： 这一步是可选的，但它有助于隔离 Portainer 的网络。执行以下命令：
docker network create portainer-net运行 Portainer 容器：
docker run -d -p 9000:9000 --name portainer --network portainer-net -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock portainer/portainer --restart=always-d: 在后台运行容器。-p 9000:9000: 将容器的 9000 端口映射到主机的 9000 端口。--name portainer: 为容器指定一个名称，这里是 “portainer”。--network portainer-net: 将容器连接到之前创建的网络（如果有的话）。-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock: 允许 Portainer 访问 Docker 守护程序的 Unix 套接字。portainer/portainer: 使用 Portainer 的官方 Docker 镜像。--restart=always: 断电自启动
访问 Portainer Web 界面： 打开浏览器，访问
http://localhost:9000，你将会看到 Portainer 的登录页面。设置管理员密码： 在首次访问时，你需要设置一个管理员账户的密码。选择 “Manage the Docker instance where Portainer is running” 以连接到本地 Docker 守护程序。
选择 Docker 环境： 在 “Endpoint” 部分，选择 “Docker” 以连接到本地 Docker 守护程序。
完成安装： 设置完成后，点击 “Connect”，你将进入 Portainer 的仪表板，可以在其中管理 Docker 容器、镜像、网络等。
安装NVIDIA Container Toolkit (如果你不是GPU服务器或者没有GPU虚拟化需求跳过这一步)
添加 NVIDIA Docker 的软件包存储库并在系统上安装 NVIDIA Container Toolkit。该工具包对将 NVIDIA GPU 与 Docker 容器集成有用。
让我们分解一下你提供的命令：
添加软件包存储库：
distribution=$(. /etc/os-release;echo $ID$VERSION_ID) curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/gpgkey | sudo apt-key add - curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/$distribution/nvidia-docker.list | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nvidia-docker.list- 第一行获取发行版信息。
- 第二行获取 NVIDIA Docker GPG 密钥并将其添加到系统中。
- 第三行根据你的发行版获取 NVIDIA Docker 存储库信息，并将其追加到 apt 源中。
更新软件包列表并安装 NVIDIA Container Toolkit：
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y nvidia-container-toolkitsudo apt-get update：刷新软件包列表以包括新添加的 NVIDIA Docker 存储库。sudo apt-get install -y nvidia-container-toolkit：安装 NVIDIA Container Toolkit。
重新启动 Docker：
sudo systemctl restart docker- 重新启动 Docker 服务以应用通过安装 NVIDIA Container Toolkit 所做的更改。
