Docker--体系结构
一、Docker 的体系结构
docker使用C\/S 架构, docker daemon 作为 server 端接受 client 的请求,并处理(创建、运行、分发容器),他们可以运行在一个机器上,也通过 socket或者 RESTful API 通信
- Docker daemon 一般在宿主主机后台运行。
- Docker client以系统命令的形式存在,用户用 docker 命令来跟 docker daemon 交互。
- Docker 守护进程(Docker daemon) 如上图所示,Docker 守护进程运行在一台主机上。用户并不直接和守护进程进行交互,而是通过 Docker 客户端间接和其通信。
- Docker 客户端(Docker client)
- Docker 客户端,实际上是 docker 的二进制程序,是用户与 Docker 交互方式。它接收用户指令并且与背后的 - -Docker 守护进程通信。
二、Docker 内部
要理解 Docker 内部构建,需要理解以下三种部件:
- Docker 镜像 - Docker images
- Docker 仓库 - Docker registeries
- Docker 容器 - Docker containers
Docker 镜像
Docker 镜像是 Docker 容器运行时的只读模板,镜像可以用来创建 Docker 容器。每一个镜像由一系列的层 (layers) 组成。Docker 使用 UnionFS (联合文件系统)来将这些层联合到单独的镜像中。UnionFS 允许独立文件系统中的文件和文件夹(称之为分支)被透明覆盖,形成一个单独连贯的文件系统。正因为有了这些层的存在,Docker 是如此的轻量。当你改变了一个 Docker 镜像,比如升级到某个程序到新的版本,一个新的层会被创建。因此,不用替换整个原先的镜像或者重新建立(在使用虚拟机的时候你可能会这么做),只是一个新的层被添加或升级了。现在你不用重新发布整个镜像,只需要升级,层使得分发 Docker 镜像变得简单和快速。
每个 docker 都有很多层次构成, docker 使用 union file systems 将这些不同的层结合到一个image 中去。
例如:centos镜像中安装MySQL 5.6,就成了mysql:5.6镜像”,其实在此时Docker镜像的层级概念就体现出来了。底层一个centos操作系统镜像,上面叠加一个 mysql层,就完成了一个mysql镜像的构建。层级概念就不难理解,此时我们一般centos操作系统镜像称为mysql镜像层的父镜像。
Docker 仓库
Docker 仓库用来保存镜像,可以理解为代码控制中的代码仓库。同样的,Docker 仓库也有公有和私有的概念。公有的 Docker 仓库名字是 Docker Hub。Docker Hub 提供了庞大的镜像集合供使用。这些镜像可以是自己创建,或者在别人的镜像基础上创建。
仓库是集中存放镜像文件的场所。有时候会把仓库和仓库注册服务器(Registry)混为一谈,并不严格区分。实际上,仓库注册服务器上往往存放着多个仓库,每个仓库中又包含了多个镜像,每个镜像有不同的标签(tag)。
仓库分为公开仓库(Public)和私有仓库(Private)两种形式。
最大的公开仓库是 Docker Hub,存放了数量庞大的镜像供用户下载。 国内的公开仓库包括 Docker Pool等,可以提供大陆用户更稳定快速的访问。
当然,用户也可以在本地网络内创建一个私有仓库。 当用户创建了自己的镜像之后就可以使用 push 命令将它上传到公有或者私有仓库,这样下次在另外一台机器上使用这个镜像时候,只需要从仓库上 pull 下来就可以了。 _注:Docker 仓库的概念跟 Git 类似,注册服务器可以理解为 GitHub 这样的托管服务。
Docker 容器
Docker 利用容器来运行应用,一个Docker容器包含了所有的某个应用运行所需要的环境。每一个 Docker 容器都是从 Docker 镜像创建的。Docker 容器可以运行、开始、停止、移动和删除。每一个 Docker 容器都是独立和安全的应用平台。
容器是从镜像创建的运行实例。它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。
可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境(包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等)和运行在其中的应用程序。
_注:镜像是只读的,容器在启动的时候创建一层可写层作为最上层。
与虚拟机相比,容器有一个很大的差异,它们被设计用来运行单进程,无法很好地模拟一个完整的环境。Docker设计者极力推崇“一个容器一个进程的方式”,如果你要选择在一个容器中运行多个进程,那唯一情况是:出于调试目的。
容器是设计来运行一个应用的,而非一台机器。你可能会把容器当虚拟机用,但你将失去很多的灵活性,因为Docker提供了用于分离应用与数据的工具,使得你可以快捷地更新运行中的代码系统,而不影响数据。
Docker 从 0.9 版本开始使用 libcontainer 替代 lxc,libcontainer 和 Linux 系统的交互图如下: