轉(zhuǎn)載:[Docker] Docker整體架構(gòu)圖
一耸棒、Docker的總架構(gòu)圖
docker是一個(gè)C/S模式的架構(gòu)囚企，后端是一個(gè)松耦合架構(gòu)哆料，模塊各司其職爵川。
用戶是使用Docker Client與Docker Daemon建立通信棋枕，并發(fā)送請(qǐng)求給后者白修。
Docker Daemon作為Docker架構(gòu)中的主體部分，首先提供Server的功能使其可以接受Docker Client的請(qǐng)求重斑；
Engine執(zhí)行Docker內(nèi)部的一系列工作兵睛，每一項(xiàng)工作都是以一個(gè)Job的形式的存在。
Job的運(yùn)行過程中窥浪，當(dāng)需要容器鏡像時(shí)祖很，則從Docker Registry中下載鏡像，并通過鏡像管理驅(qū)動(dòng)graphdriver將下載鏡像以Graph的形式存儲(chǔ)漾脂；
當(dāng)需要為Docker創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)假颇，通過網(wǎng)絡(luò)管理驅(qū)動(dòng)networkdriver創(chuàng)建并配置Docker容器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；
當(dāng)需要限制Docker容器運(yùn)行資源或執(zhí)行用戶指令等操作時(shí)骨稿，則通過execdriver來完成笨鸡。
libcontainer是一項(xiàng)獨(dú)立的容器管理包，networkdriver以及execdriver都是通過libcontainer來實(shí)現(xiàn)具體對(duì)容器進(jìn)行的操作坦冠。
（一）Docker Client[發(fā)起請(qǐng)求]
Docker Client是和Docker Daemon建立通信的客戶端。用戶使用的可執(zhí)行文件為docker（類似可執(zhí)行腳本的命令）辙浑，docker命令后接參數(shù)的形式來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的請(qǐng)求命令（例如docker images激涤，docker為命令不可變，images為參數(shù)可變）例衍。
Docker Client可以通過以下三種方式和Docker Daemon建立通信：tcp://host:port昔期，unix://path_to_socket和fd://socketfd。
Docker Client發(fā)送容器管理請(qǐng)求后佛玄，由Docker Daemon接受并處理請(qǐng)求硼一，當(dāng)Docker Client接收到返回的請(qǐng)求相應(yīng)并簡單處理后，Docker Client一次完整的生命周期就結(jié)束了梦抢。[一次完整的請(qǐng)求：發(fā)送請(qǐng)求→處理請(qǐng)求→返回結(jié)果]般贼，與傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)請(qǐng)求流程并無不同。
（二）Docker Daemon[后臺(tái)守護(hù)進(jìn)程]
Docker Daemon的架構(gòu)圖
Docker Server[調(diào)度分發(fā)請(qǐng)求]
Docker Server的架構(gòu)圖
Docker Server相當(dāng)于C/S架構(gòu)的服務(wù)端奥吩。功能為接受并調(diào)度分發(fā)Docker Client發(fā)送的請(qǐng)求哼蛆。接受請(qǐng)求后，Server通過路由與分發(fā)調(diào)度霞赫，找到相應(yīng)的Handler來執(zhí)行請(qǐng)求腮介。
在Docker的啟動(dòng)過程中，通過包gorilla/mux端衰，創(chuàng)建了一個(gè)mux.Router叠洗，提供請(qǐng)求的路由功能。在Golang中旅东，gorilla/mux是一個(gè)強(qiáng)大的URL路由器以及調(diào)度分發(fā)器灭抑。該mux.Router中添加了眾多的路由項(xiàng)，每一個(gè)路由項(xiàng)由HTTP請(qǐng)求方法（PUT抵代、POST腾节、GET或DELETE）、URL荤牍、Handler三部分組成案腺。
創(chuàng)建完mux.Router之后，Docker將Server的監(jiān)聽地址以及mux.Router作為參數(shù)参淫，創(chuàng)建一個(gè)httpSrv=http.Server{}救湖，最終執(zhí)行httpSrv.Serve()為請(qǐng)求服務(wù)。
在Server的服務(wù)過程中涎才，Server在listener上接受Docker Client的訪問請(qǐng)求鞋既，并創(chuàng)建一個(gè)全新的goroutine來服務(wù)該請(qǐng)求。在goroutine中耍铜，首先讀取請(qǐng)求內(nèi)容邑闺，然后做解析工作，接著找到相應(yīng)的路由項(xiàng)棕兼，隨后調(diào)用相應(yīng)的Handler來處理該請(qǐng)求陡舅，最后Handler處理完請(qǐng)求之后回復(fù)該請(qǐng)求。
Engine是Docker架構(gòu)中的運(yùn)行引擎伴挚，同時(shí)也Docker運(yùn)行的核心模塊靶衍。它扮演Docker container存儲(chǔ)倉庫的角色灾炭，并且通過執(zhí)行job的方式來操縱管理這些容器。
在Engine數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中颅眶，有一個(gè)handler對(duì)象蜈出。該handler對(duì)象存儲(chǔ)的都是關(guān)于眾多特定job的handler處理訪問。舉例說明涛酗，Engine的handler對(duì)象中有一項(xiàng)為：{“create”: daemon.ContainerCreate,}铡原，則說明當(dāng)名為"create"的job在運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行的是daemon.ContainerCreate的handler商叹。
一個(gè)Job可以認(rèn)為是Docker架構(gòu)中Engine內(nèi)部最基本的工作執(zhí)行單元燕刻。Docker可以做的每一項(xiàng)工作，都可以抽象為一個(gè)job剖笙。例如：在容器內(nèi)部運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程卵洗，這是一個(gè)job；創(chuàng)建一個(gè)新的容器弥咪，這是一個(gè)job忌怎。Docker Server的運(yùn)行過程也是一個(gè)job，名為serveapi酪夷。
Job的設(shè)計(jì)者榴啸，把Job設(shè)計(jì)得與Unix進(jìn)程相仿。比如說：Job有一個(gè)名稱晚岭，有參數(shù)鸥印，有環(huán)境變量，有標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出坦报，有錯(cuò)誤處理库说，有返回狀態(tài)等。
（三）Docker Registry[鏡像注冊(cè)中心]
Docker Registry是一個(gè)存儲(chǔ)容器鏡像的倉庫（注冊(cè)中心）片择，可理解為云端鏡像倉庫潜的，按repository來分類，docker pull 按照[repository]:[tag]來精確定義一個(gè)image字管。
在Docker的運(yùn)行過程中啰挪，Docker Daemon會(huì)與Docker Registry通信，并實(shí)現(xiàn)搜索鏡像嘲叔、下載鏡像亡呵、上傳鏡像三個(gè)功能，這三個(gè)功能對(duì)應(yīng)的job名稱分別為"search"硫戈，“pull” 與 “push”锰什。
可分為公有倉庫（docker hub）和私有倉庫。
（四）Graph[docker內(nèi)部數(shù)據(jù)庫]
Graph的架構(gòu)圖
已下載鏡像的保管者（包括下載鏡像和dockerfile構(gòu)建的鏡像）。
一個(gè)repository表示某類鏡像的倉庫（例如Ubuntu）汁胆，同一個(gè)repository內(nèi)的鏡像用tag來區(qū)分（表示同一類鏡像的不同標(biāo)簽或版本）梭姓。一個(gè)registry包含多個(gè)repository，一個(gè)repository包含同類型的多個(gè)image嫩码。
鏡像的存儲(chǔ)類型有aufs糊昙，devicemapper,Btrfs，Vfs等谢谦。其中centos系統(tǒng)使用devicemapper的存儲(chǔ)類型。
同時(shí)在Graph的本地目錄中萝衩，關(guān)于每一個(gè)的容器鏡像回挽，具體存儲(chǔ)的信息有：該容器鏡像的元數(shù)據(jù)，容器鏡像的大小信息猩谊，以及該容器鏡像所代表的具體rootfs千劈。
已下載容器鏡像之間關(guān)系的記錄者。
GraphDB是一個(gè)構(gòu)建在SQLite之上的小型圖數(shù)據(jù)庫牌捷，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的命名以及節(jié)點(diǎn)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的記錄
Driver是Docker架構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)模塊墙牌。通過Driver驅(qū)動(dòng)，Docker可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Docker容器執(zhí)行環(huán)境的定制暗甥。即Graph負(fù)責(zé)鏡像的存儲(chǔ)喜滨，Driver負(fù)責(zé)容器的執(zhí)行。
graphdriver架構(gòu)圖
graphdriver主要用于完成容器鏡像的管理撤防，包括存儲(chǔ)與獲取虽风。
存儲(chǔ)：docker pull下載的鏡像由graphdriver存儲(chǔ)到本地的指定目錄（Graph中）。
獲燃脑隆：docker run（create）用鏡像來創(chuàng)建容器的時(shí)候由graphdriver到本地Graph中獲取鏡像辜膝。
networkdriver的架構(gòu)圖
networkdriver的用途是完成Docker容器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的配置，其中包括
Docker啟動(dòng)時(shí)為Docker環(huán)境創(chuàng)建網(wǎng)橋漾肮；
Docker容器創(chuàng)建時(shí)為其創(chuàng)建專屬虛擬網(wǎng)卡設(shè)備厂抖；
Docker容器分配IP、端口并與宿主機(jī)做端口映射克懊，設(shè)置容器防火墻策略等忱辅。
execdriver的架構(gòu)圖
execdriver作為Docker容器的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)，負(fù)責(zé)創(chuàng)建容器運(yùn)行命名空間谭溉，負(fù)責(zé)容器資源使用的統(tǒng)計(jì)與限制耕蝉，負(fù)責(zé)容器內(nèi)部進(jìn)程的真正運(yùn)行等。
現(xiàn)在execdriver默認(rèn)使用native驅(qū)動(dòng)夜只，不依賴于LXC垒在。
libcontainer的架構(gòu)圖
libcontainer是Docker架構(gòu)中一個(gè)使用Go語言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的庫，設(shè)計(jì)初衷是希望該庫可以不依靠任何依賴，直接訪問內(nèi)核中與容器相關(guān)的API场躯。
Docker可以直接調(diào)用libcontainer谈为，而最終操縱容器的namespace、cgroups踢关、apparmor伞鲫、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及防火墻規(guī)則等。
libcontainer提供了一整套標(biāo)準(zhǔn)的接口來滿足上層對(duì)容器管理的需求签舞★跖В或者說，libcontainer屏蔽了Docker上層對(duì)容器的直接管理儒搭。
（七）docker container[服務(wù)交付的最終形式]
container架構(gòu)
Docker container（Docker容器）是Docker架構(gòu)中服務(wù)交付的最終體現(xiàn)形式吠架。
Docker按照用戶的需求與指令，訂制相應(yīng)的Docker容器：
用戶通過指定容器鏡像搂鲫，使得Docker容器可以自定義rootfs等文件系統(tǒng)傍药；
用戶通過指定計(jì)算資源的配額，使得Docker容器使用指定的計(jì)算資源魂仍；
用戶通過配置網(wǎng)絡(luò)及其安全策略拐辽，使得Docker容器擁有獨(dú)立且安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；
用戶通過指定運(yùn)行的命令擦酌，使得Docker容器執(zhí)行指定的工作俱诸。
附：本文在《docker源碼分析》基礎(chǔ)上進(jìn)行整理。
