01 Docker 的總體架構
Docker 是一個 C/S 模式的架構，后端是一個松耦合架構，模塊各司其職，下圖是它的總體架構圖：
1 用戶是使用 Docker Client 與 Docker Daemon 建立通信，并發送請求給后者，
2 Docker Daemon 作為 Docker 架構中的主體部分，首先提供 Docker Server 的功能使其可以接受 Docker Client 的請求，
3 Docker Engine 執行 Docker 內部的一系列作業，每一項作業都是以一個 Job 的形式的存在，
4 Job 的運行程序中，當需要容器鏡像時，則從 Docker Registry 中下載鏡像，并通過鏡像管理驅動 Graphdriver 將下載鏡像以 Graph 的形式存盤，
5 當需要為 Docker 創建網路環境時，通過網路管理驅動 Networkdriver 創建并配置 Docker容器網路環境，
6 當需要限制 Docker 容器運行資源或執行用戶指令等操作時，則通過 Execdriver 來完成，
7 Libcontainer 是一項獨立的容器管理包，Networkdriver 以及 Execdriver 都是通過 Libcontainer 來實作具體對容器進行的操作，
02 Docker 各模塊組件分析
2.1 Docker Client「發起請求」
1 Docker Client 是 和 Docker Daemon 建立通信的客戶端，用戶使用的可執行檔案為 docker（一個命令列可執行檔案），docker 命令使用后接引數的形式來實作一個完整的請求命令（例如：docker images，docker 為命令不可變，images 為引數可變），
2 Docker Client 可以通過以下三種方式和 Docker Daemon 建立通信：tcp://host:port、unix://pathtosocket 和 fd://socketfd
3 Docker Client 發送容器管理請求后，由 Docker Daemon 接受并處理請求，當 Docker Client 接收到回傳的請求相應并簡單處理后，Docker Client 一次完整的生命周期就結束了，(一次完整的請求：發送請求→處理請求→回傳結果)，與傳統的 C/S 架構請求流程并無不同，
2.2 Docker Daemon（后臺守護行程）
Docker daemon 架構圖
Docker Server 架構圖
1 Docker Server 相當于 C/S 架構的服務端，功能為接受并調度分發 Docker Client 發送的請求，接受請求后，Docker Server 通過路由與分發調度，找到相應的 Handler 來執行請求，
2 在 Docker 的啟動程序中，通過包 gorilla/mux 創建了一個 mux.Router 來提供請求的路由功能，在 Golang 中 gorilla/mux 是一個強大的 URL 路由器以及調度分發器，該 mux.Router 中添加了眾多的路由項，每一個路由項由 HTTP 請求方法（PUT、POST、GET 或DELETE）、URL、Handler 三部分組成，
3 創建完 mux.Router 之后，Docker 將 Server 的監聽地址以及 mux.Router 作為引數來創建一個 httpSrv=http.Server{}，最終執行 httpSrv.Serve() 為請求服務，
4 在 Docker Server 的服務程序中，Docker Server 在 listener 上接受 Docker Client 的訪問請求，并創建一個全新的 goroutine 來服務該請求，在 goroutine 中，首先讀取請求內容并做決議作業，接著找到相應的路由項并呼叫相應的 Handler 來處理該請求，最后 Handler 處理完請求之后回復該請求，
2.3 Docker Engine
5 Docker Engine 是 Docker 架構中的運行引擎，同時也 Docker 運行的核心模塊，它扮演 Docker Container 存盤倉庫的角色，并且通過執行 Job 的方式來操縱管理這些容器，
6 在 Docker Engine 資料結構的設計與實作程序中，有一個 Handler 物件，該 Handler 物件存盤的都是關于眾多特定 Job 的 Handler 處理訪問，舉例說明: Docker Engine 的Handler 物件中有一項為：{“create”: daemon.ContainerCreate,}，則說明當名為”create” 的 Job 在運行時，執行的是 daemon.ContainerCreate 的 Handler，
Job
1 一個 Job 可以認為是 Docker 架構中 Docker Engine 內部最基本的作業執行單元，Docker 可以做的每一項作業，都可以抽象為一個 Job，例如：在容器內部運行一個行程，這是一個 Job；創建一個新的容器，這是一個 Job，Docker Server 的運行程序也是一個 Job，名為 ServeApi，
2 Job 的設計者，把 Job 設計得與 Unix 行程相仿，比如說：Job 有一個名稱、有引數、有環境變數、有標準的輸入輸出、有錯誤處理，有回傳狀態等，
2.4 Docker Registry(鏡像注冊中心)
1 Docker Registry 是一個存盤容器鏡像的倉庫（注冊中心），可理解為云端鏡像倉庫，按 Repository 來分類，docker pull 按照 [repository]:[tag] 來精確定義一個具體的 Image，
2 在 Docker 的運行程序中，Docker Daemon 會與 Docker Registry 通信，并實作搜索鏡像、下載鏡像、上傳鏡像三個功能，這三個功能對應的 Job 名稱分別為：“search”、”pull” 與 “push”，
3 Docker Registry 可分為公有倉庫（ Docker Hub）和私有倉庫，
2.5 Graph 「Docker 內部資料庫」
Graph 架構圖
Repository
1 已下載鏡像的保管者（包括下載的鏡像和通過 Dockerfile 構建的鏡像），
2 一個 Repository 表示某類鏡像的倉庫（例如：Ubuntu），同一個 Repository 內的鏡像用 Tag 來區分（表示同一類鏡像的不同標簽或版本），一個 Registry 包含多個Repository，一個 Repository 包含同型別的多個 Image，
3 鏡像的存盤型別有 Aufs、Devicemapper、Btrfs、Vfs等，其中 CentOS 系統 7.x 以下版本使用 Devicemapper 的存盤型別，
4 同時在 Graph 的本地目錄中存盤有關于每一個的容器鏡像具體資訊，包含有：該容器鏡像的元資料、容器鏡像的大小資訊、以及該容器鏡像所代表的具體 rootfs，
GraphDB
1 已下載容器鏡像之間關系的記錄者，
2 GraphDB 是一個構建在 SQLite 之上的小型資料庫，實作了節點的命名以及節點之間關聯關系的記錄，
2.6 Driver 「執行部分」
Driver 是 Docker 架構中的驅動模塊，通過 Driver 驅動，Docker 可以實作對 Docker 容器執行環境的定制，即 Graph 負責鏡像的存盤，Driver 負責容器的執行，
Graphdriver
Graphdriver 架構圖
1 Graphdriver 主要用于完成容器鏡像的管理，包括存盤與獲取，
2 存盤：docker pull 下載的鏡像由 Graphdriver 存盤到本地的指定目錄( Graph 中 )，
3 獲取：docker run（create）用鏡像來創建容器的時候由 Graphdriver 到本地 Graph中獲取鏡像，
Networkdriver
Networkdriver 架構圖
Networkdriver 的用途是完成 Docker 容器網路環境的配置，其中包括:
- Docker 啟動時為 Docker 環境創建網橋，
- Docker 容器創建時為其創建專屬虛擬網卡設備，
- Docker 容器分配IP、埠并與宿主機做埠映射，設定容器防火墻策略等，
Execdriver
Execdriver 架構圖
1 Execdriver 作為 Docker 容器的執行驅動，負責創建容器運行命名空間、容器資源使用的統計與限制、容器內部行程的真正運行等，
2 現在 Execdriver 默認使用 Native 驅動，不依賴于 LXC，
2.7 Libcontainer 「函式庫」
Libcontainer 架構圖
1 Libcontainer 是 Docker 架構中一個使用 Go 語言設計實作的庫，設計初衷是希望該庫可以不依靠任何依賴，直接訪問內核中與容器相關的 API，
2 Docker 可以直接呼叫 Libcontainer 來操縱容器的 Namespace、Cgroups、Apparmor、網路設備以及防火墻規則等，
3 Libcontainer 提供了一整套標準的介面來滿足上層對容器管理的需求，或者說 Libcontainer 屏蔽了 Docker 上層對容器的直接管理，
2.8 Docker Container 「服務交付的最終形式」
Docker Container 架構
1 Docker Container（ Docker 容器 ）是 Docker 架構中服務交付的最終體現形式，
2 Docker 按照用戶的需求與指令，訂制相應的 Docker 容器：
- 用戶通過指定容器鏡像，使得 Docker 容器可以自定義 rootfs 等檔案系統，
- 用戶通過指定計算資源的配額，使得 Docker 容器使用指定的計算資源，
- 用戶通過配置網路及其安全策略，使得 Docker 容器擁有獨立且安全的網路環境，
- 用戶通過指定運行的命令，使得 Docker 容器執行指定的作業，
附：本文在《docker原始碼分析》基礎上進行整理，
原文鏈接：https://blog.csdn.net/huwh_/article/details/71308236
著作權宣告：本文為CSDN博主「胡偉煌」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA著作權協議，轉載請附上原文出處鏈接及本宣告，
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