Docker架构浅析

傷城~ 2022-09-07 12:27 4阅读 0赞

1.传统虚拟机与容器比较

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NzMyODI5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]        传统虚拟机使用了 Hypervisor/VMM（虚拟机监控器），它允许多个操作系统共享一个或多个 CPU，由于虚拟机中包括全套的 OS，调度与资源占用都非常重。

容器（container）是一种更加轻量级的操作系统虚拟化技术，它将应用程序，依赖包，库文件等运行依赖环境打包到标准化的镜像中，通过容器引擎提供进程隔离、资源可限制的运行环境，实现应用与 OS 平台及底层硬件的解耦。

2.Docker架构

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3NzMyODI5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**容器客户端（Client）**

Docker 的客户端，其主要任务是接收并解析用户的操作指令和执行参数，收集所需要的配置信息，根据相应的 Docker 命令通过 HTTP 或 REST API 等方式与 Docker daemon（守护进程）进行交互，并将处理结果返回给用户，实现 Docker 服务使用与管理。

**容器管理引擎进程（Host）**

容器引擎进程是 Docker 架构的核心，包括运行 Docker Daemon（守护进程）、Image（镜像）、驱动（Driver）、Libcontainer（容器管理）等。

**容器镜像仓库（Registry）**

Registry 就是存储容器镜像的仓库，在容器的运行过程中，Client 在接受到用户的指令后转发给 Host 下的 Daemon，它会通过网络与 Registry 进行通信，例如查询镜像（search），下载镜像（pull），推送镜像（push）等操作。

**Docker Daemon**

Docker Daemon 负责监听客户端请求，然后执行后续的对应逻辑，还能管理 Docker 对象（容器、镜像、网络、磁盘等）。

我们可以把 Daemon 分为三大部分，分别是 Server、Job、Engine。

Server 负责接收客户端发来的请求（由 Daemon 在后台启动 Server）。接受请求以后 Server 通过路由与分发调度找到相应的 Handler 执行请求，然后与容器镜像仓库交互（查询、拉取、推送）镜像并将结果返回给 Docker Client。

Engine 是 Daemon 架构中的运行引擎，同时也是 Docker 运行的核心模块。Engine 扮演了 Docker container 存储仓库的角色。

Engine 执行的每一项工作，都可以拆解成多个最小动作——Job，这是 Engine 最基本的工作执行单元。其实，Job 不光能用在 Engine 内部，Docker 内部每一步操作，都可以抽象为一个 Job。Job 负责执行各项操作时，如储存拉取的镜像，配置容器网络环境等，会使用下层的 Driver（驱动）来完成。

**Docker Driver**

Driver 顾名思义就是 Docker 中的驱动。设计驱动这一层依旧是解耦，将容器管理的镜像、网络和隔离执行逻辑从 Docker Daemon 的逻辑中剥离。

在 Docker Driver 的实现中，可以分为以下三类驱动。

**graphdriver** 负责容器镜像的管理，主要就是镜像的存储和获取，当镜像下载的时候，会将镜像持久化存储到本地的指定目录；

**networkdriver** 主要负责 Docker 容器网络环境的配置，如 Docker 运行时进行 IP 分配端口映射以及启动时创建网桥和虚拟网卡；

**execdriver** 是Docker 的执行驱动，通过操作 Lxc 或者 libcontainer 实现资源隔离。它负责创建管理容器运行命名空间、管理分配资源和容器内部真实进程的运行；

**libcontainer**

**       ** execdriver，通过调用 libcontainer 来完成对容器的操作，加载容器配置 container，继而创建真正的 Docker 容器。libcontainer 提供了访问内核中和容器相关的 API，负责对容器进行具体操作。容器可以创建出一个相对隔离的环境，就容器技术本身来说，容器的核心部分是利用了我们操作系统内核的虚拟化技术。

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