docker原理

a.更快速的支付和部署:开发者可以使用一个标准的镜像来构建一套开发容器 ,开发完成之后,运维人员可以直接使用这个容器来部署代码。

      b.更高效的虚拟化: Docker容器的运行不需要额外的hypervisor支持,它是内核级的虚拟化,因此

      可以实现更高的性能和效。  I  0c更轻松的迁移和扩展: Docker容器几乎可以在任意的平台上运行,包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等。率。

      d.更简单的管理:使用Docker ,只需要小小的修改,就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都

      以增量的方式被分发和更新,从而实现自动化并且高效的管理。  三

      ,3.与传统虚拟机的对比 :

      特性  容器  虚拟机后动  秽级  分钟級

 

2.镜像:是一个只读的模板,例如一个完整的Centos操作系统

    640?wx_fmt=jpeg

从上图不难看出,用户是使用Docker Client与Docker Daemon建立通信,并发送请求给后者。

而Docker Daemon作为Docker架构中的主体部分,首先提供Server的功能使其可以接受Docker Client的请求;而后Engine执行Docker内部的一系列工作,每一项工作都是以一个Job的形式的存在。

Job的运行过程中,当需要容器镜像时,则从Docker Registry中下载镜像,并通过镜像管理驱动graphdriver将下载镜像以Graph的形式存储;当需要为Docker创建网络环境时,通过网络管理驱动networkdriver创建并配置Docker容器网络环境;当需要限制Docker容器运行资源或执行用户指令等操作时,则通过execdriver来完成。

而libcontainer是一项独立的容器管理包,networkdriver以及execdriver都是通过libcontainer来实现具体对容器进行的操作。当执行完运行容器的命令后,一个实际的Docker容器就处于运行状态,该容器拥有独立的文件系统,独立并且安全的运行环境等。

640?wx_fmt=jpeg

docker daemon就是docker的守护进程即server端,可以是远程的,也可以是本地的,这个不是C/S架构吗,客户端Docker client 是通过rest api进行通信。

 

docker cli 用来管理容器和镜像,客户端提供一个只读镜像,然后通过镜像可以创建多个容器,这些容器可以只是一个RFS(Root file system根文件系统),也可以ishi一个包含了用户应用的RFS,容器再docker client中只是要给进程,两个进程之间互不可见。

 

用户不能与server直接交互,但可以通过与容器这个桥梁来交互,由于是操作系统级别的虚拟技术,中间的损耗几乎可以不计

主要的模块有:Docker Client、Docker Daemon、Docker Registry、Graph、Driver、libcontainer以及Docker container。   

 

1、docker client

 

docker client 是docker架构中用户用来和docker daemon建立通信的客户端,用户使用的可执行文件为docker,通过docker命令行工具可以发起众多管理container的请求。

 

docker client可以通过一下三宗方式和docker daemon建立通信:tcp://host:port;unix:path_to_socket;fd://socketfd。,docker client可以通过设置命令行flag参数的形式设置安全传输层协议(TLS)的有关参数,保证传输的安全性

 

docker client发送容器管理请求后,由docker daemon接受并处理请求,当docker client 接收到返回的请求相应并简单处理后,docker client 一次完整的生命周期就结束了,当需要继续发送容器管理请求时,用户必须再次通过docker可以执行文件创建docker client。

2、docker daemon

 

docker daemon 是docker架构中一个常驻在后台的系统进程,功能是:接收处理docker client发送的请求。该守护进程在后台启动一个server,server负载接受docker client发送的请求;接受请求后,server通过路由与分发调度,找到相应的handler来执行请求。

 

docker daemon启动所使用的可执行文件也为docker,与docker client启动所使用的可执行文件docker相同,在docker命令执行时,通过传入的参数来判别docker daemon与docker client。

 

docker daemon的架构可以分为:docker server、engine、job。daemon

3、docker server

 

docker server在docker架构中时专门服务于docker client的server,该server的功能时:接受并调度分发docker client发送的请求,架构图如下:

    640?wx_fmt=jpeg

 

在Docker的启动过程中,通过包gorilla/mux(golang的类库解析),创建了一个mux.Router,提供请求的路由功能。在Golang中,gorilla/mux是一个强大的URL路由器以及调度分发器。该mux.Router中添加了众多的路由项,每一个路由项由HTTP请求方法(PUT、POST、GET或DELETE)、URL、Handler三部分组成。

 

若Docker Client通过HTTP的形式访问Docker Daemon,创建完mux.Router之后,Docker将Server的监听地址以及mux.Router作为参数,创建一个httpSrv=http.Server{},最终执行httpSrv.Serve()为请求服务。

 

在Server的服务过程中,Server在listener上接受Docker Client的访问请求,并创建一个全新的goroutine来服务该请求。在goroutine中,首先读取请求内容,然后做解析工作,接着找到相应的路由项,随后调用相应的Handler来处理该请求,最后Handler处理完请求之后回复该请求。

 

需要注意的是:Docker Server的运行在Docker的启动过程中,是靠一个名为”serveapi”的job的运行来完成的。原则上,Docker Server的运行是众多job中的一个,但是为了强调Docker Server的重要性以及为后续job服务的重要特性,将该”serveapi”的job单独抽离出来分析,理解为Docker Server。

4、engine

 

Engine是Docker架构中的运行引擎,同时也Docker运行的核心模块。它扮演Docker container存储仓库的角色,并且通过执行job的方式来操纵管理这些容器。

 

在Engine数据结构的设计与实现过程中,有一个handler对象。该handler对象存储的都是关于众多特定job的handler处理访问。举例说明,Engine的handler对象中有一项为:{“create”: daemon.ContainerCreate,},则说明当名为”create”的job在运行时,执行的是daemon.ContainerCreate的handler。

5、job

 

一个Job可以认为是Docker架构中Engine内部最基本的工作执行单元。Docker可以做的每一项工作,都可以抽象为一个job。例如:在容器内部运行一个进程,这是一个job;创建一个新的容器,这是一个job,从Internet上下载一个文档,这是一个job;包括之前在Docker Server部分说过的,创建Server服务于HTTP的API,这也是一个job,等等。

 

Job的设计者,把Job设计得与Unix进程相仿。比如说:Job有一个名称,有参数,有环境变量,有标准的输入输出,有错误处理,有返回状态等。

6、docker registry

 

Docker Registry是一个存储容器镜像的仓库。而容器镜像是在容器被创建时,被加载用来初始化容器的文件架构与目录。

 

在Docker的运行过程中,Docker Daemon会与Docker Registry通信,并实现搜索镜像、下载镜像、上传镜像三个功能,这三个功能对应的job名称分别为”search”,”pull” 与 “push”。

 

其中,在Docker架构中,Docker可以使用公有的Docker Registry,即大家熟知的Docker Hub,如此一来,Docker获取容器镜像文件时,必须通过互联网访问Docker Hub;同时Docker也允许用户构建本地私有的Docker Registry,这样可以保证容器镜像的获取在内网完成。

7、Graph

 

Graph在Docker架构中扮演已下载容器镜像的保管者,以及已下载容器镜像之间关系的记录者。一方面,Graph存储着本地具有版本信息的文件系统镜像,另一方面也通过GraphDB记录着所有文件系统镜像彼此之间的关系。

 

Graph的架构如下:

 

640?wx_fmt=jpeg

其中,GraphDB是一个构建在SQLite之上的小型图数据库,实现了节点的命名以及节点之间关联关系的记录。它仅仅实现了大多数图数据库所拥有的一个小的子集,但是提供了简单的接口表示节点之间的关系。

 

 

同时在Graph的本地目录中,关于每一个的容器镜像,具体存储的信息有:该容器镜像的元数据,容器镜像的大小信息,以及该容器镜像所代表的具体rootfs。

 

8、driver

 

Driver是Docker架构中的驱动模块。通过Driver驱动,Docker可以实现对Docker容器执行环境的定制。由于Docker运行的生命周期中,并非用户所有的操作都是针对Docker容器的管理,另外还有关于Docker运行信息的获取,Graph的存储与记录等。因此,为了将Docker容器的管理从Docker Daemon内部业务逻辑中区分开来,设计了Driver层驱动来接管所有这部分请求。

 

在Docker Driver的实现中,可以分为以下三类驱动:graphdriver、networkdriver和execdriver。

 

graphdriver主要用于完成容器镜像的管理,包括存储与获取。即当用户需要下载指定的容器镜像时,graphdriver将容器镜像存储在本地的指定目录;同时当用户需要使用指定的容器镜像来创建容器的rootfs时,graphdriver从本地镜像存储目录中获取指定的容器镜像。

 

在graphdriver的初始化过程之前,有4种文件系统或类文件系统在其内部注册,它们分别是aufs、btrfs、vfs和devmapper。而Docker在初始化之时,通过获取系统环境变量”DOCKER_DRIVER”来提取所使用driver的指定类型。而之后所有的graph操作,都使用该driver来执行。

 

graphdriver的架构如下:

640?wx_fmt=jpeg

networkdriver的用途是完成Docker容器网络环境的配置,其中包括Docker启动时为Docker环境创建网桥;Docker容器创建时为其创建专属虚拟网卡设备;以及为Docker容器分配IP、端口并与宿主机做端口映射,设置容器防火墙策略等。networkdriver的架构如下:

640?wx_fmt=jpeg

 

execdriver作为Docker容器的执行驱动,负责创建容器运行命名空间,负责容器资源使用的统计与限制,负责容器内部进程的真正运行等。在execdriver的实现过程中,原先可以使用LXC驱动调用LXC的接口,来操纵容器的配置以及生命周期,而现在execdriver默认使用native驱动,不依赖于LXC。具体体现在Daemon启动过程中加载的ExecDriverflag参数,该参数在配置文件已经被设为”native”。这可以认为是Docker在1.2版本上一个很大的改变,或者说Docker实现跨平台的一个先兆。execdriver架构如下:

640?wx_fmt=jpeg

9、libcontainer

 

libcontainer是Docker架构中一个使用Go语言设计实现的库,设计初衷是希望该库可以不依靠任何依赖,直接访问内核中与容器相关的API。

 

正是由于libcontainer的存在,Docker可以直接调用libcontainer,而最终操纵容器的namespace、cgroups、apparmor、网络设备以及防火墙规则等。这一系列操作的完成都不需要依赖LXC或者其他包。libcontainer架构如下:

640?wx_fmt=jpeg

另外,libcontainer提供了一整套标准的接口来满足上层对容器管理的需求。或者说,libcontainer屏蔽了Docker上层对容器的直接管理。又由于libcontainer使用Go这种跨平台的语言开发实现,且本身又可以被上层多种不同的编程语言访问,因此很难说,未来的Docker就一定会紧紧地和Linux捆绑在一起。而于此同时,Microsoft在其著名云计算平台Azure中,也添加了对Docker的支持,可见Docker的开放程度与业界的火热度。

 

暂不谈Docker,由于libcontainer的功能以及其本身与系统的松耦合特性,很有可能会在其他以容器为原型的平台出现,同时也很有可能催生出云计算领域全新的项目。

10、docker container

 

Docker container(Docker容器)是Docker架构中服务交付的最终体现形式。

 

Docker按照用户的需求与指令,订制相应的Docker容器:

 

  • 用户通过指定容器镜像,使得Docker容器可以自定义rootfs等文件系统;

  • 用户通过指定计算资源的配额,使得Docker容器使用指定的计算资源;

  • 用户通过配置网络及其安全策略,使得Docker容器拥有独立且安全的网络环境;

  • 用户通过指定运行的命令,使得Docker容器执行指定的工作。

 

 

 

 

 

   640?wx_fmt=jpeg

  镜像可以用来创建Docker容器, Docker中提供了一个很简单的方式来常见镜像和更新镜像 ,甚至可以从其他地方直接拷贝已经做好的镜像直接使用。镜像有点类似于编程中的Class类,在运行的时候生成对象。

      3.容器:是从镜像创建并运行的实例,就像一个启动好了的播放器程序,它可以被开始,停止,启动和删除。每个容器都是相互隔离的,绝对保证安全。

      你可以把容易看成一个启动了的L iunx简化版系统,里面包括root用户权限,进程空间,用户空间和网络空间,还包括运行在里面的应用程序。

      4.仓库:是集中存放镜像文件的地方。还有一种服务叫做 仓库注册服务器(可以理解为GitHub这样的托管服务器) , 里面存放着多个仓库,每个仓库中又包含多个镜像,每个镜像又有不同的标签。仓库的概念有点类似于Git,也分为公有仓库和私有仓库,全世界对打的Docker仓库是Docker Hub,国内最大的Docker仓库是Docker Pool.

      用户可以在本地网络或者服务器上创建一个私有仓库 ,当用户创建了一个自己的镜像之后,使用push

 

docker run -t -i ceos /bin/bash创建容器  
-t分配一个伪终端绑定容器标准输入上面  -i让容器标注输入保持打开
1.检查本地镜像是否存在指定的镜像,不存在则从公共仓库下载
2.使用镜像创建并启动容器
3.分配一个文件系统,并在只读的镜像层外面挂载一层可读可写层
4.从宿主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去
5.从地址池分配一个ip地址给容器
6.执行用户指定的用户程序
7.执行完毕之后程序终止

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/535552.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

创造型模式——工厂模式

工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。 在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的…

创造型模式——抽象工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。 在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的…

创造型模式——单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。 这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建…

创造性模式——原型模式

原型模式(Prototype Pattern)是用于创建重复的对象,同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。 这种模式是实现了一个原型接口,该接口用于创建当前对象的克隆。当直接创建…

Java集合:关于 LinkedList 的内容盘点

本篇内容包括:LinkedList 的概述、LinkedList 的结构既双向链表实现与LinkedList-Node 结构、LinkedList 的使用(构造方法&常用方法)、关于 Queue 队列的介绍、关于 ArrayList 和 LinkedList 的区别以及算法:翻转链表&#xf…

oracle迁移父子数据

现有需求如下,业务组织单元表中id字段数据在另外一个系统全部重复,但需要将此业务单元组织导入另一系统 业务组织单元表Isc_Specialorg_Unit 表中存在ID字段为子节点数据,parent_id为父节点数据,orgpath为组织路径 现在做如下操…

oracle表空间

概念 表空间和数据文件 ●表空间是逻辑存储概念,一个表空间是一个或多个数据文件的逻辑集合 ●存储对象(表、索引)逻辑的存储在表空间上,而存储对象的数据物理的存放在数据文件上 ●数据库至少需要一个叫做system的表空间,也就是系统表空间 ●…

oracle日志

日志分类 redo log files联机日志或重做日志 archived log files归档日志 1184198alert log files 告警日志 trace files user_ _dump_ _dest 用户信息日志如跟踪会话日志 background dump_ dest进程日志还有其他一-些不常用的日志 v$database的log_mode 数据库归档模式…

MySQL:分库分表知识点盘点

本篇内容包括:数据库瓶颈、分库分表以及分库分表相关问题 一、数据库瓶颈 不管是IO瓶颈,还是CPU瓶颈,最终都会导致数据库的活跃连接数增加,进而逼近甚至达到数据库可承载活跃连接数的阈值。在业务Service来看就是,可用…

oracle的sga

sga SGA的管理 ■有三种方式: ●8i:SGA的总大小由所有内存组件大小之和决定,不能直接定义SCA大小。对内部组件大小的修改必须在数据库重起 后 才能生为,所以叫做SGA的静态管理。 ●9i&#xff…

MySQL:主从相关知识点盘点

本篇内容包括:MySQL 主从复制简介、主从复制的原理以及主从搭建 一、MySQL 主从复制简介 在实际的生产中,为了解决Mysql的单点故障已经提高MySQL的整体服务性能,一般都会采用**「主从复制」**。 比如:在复杂的业务系统中&#x…

oracle导出expdp

expdp/impdp 是 oracle 10g 版本后推出的服务器端工具--数据泵,作用是为了将数据库中的逻辑对象,比如表、用户、全库、表空间进 行导入,导出 命令解析 ATTACH ATTACH [[schema_name.]job_name] schema_name 表示用户名,job_name 表示导出的作…

oracle检查点

检 查 点 概述 ■l当修改数据时,需要首先将数据读入内存中(Buffer Cache),修改数据的同时,Oracle会记录重做信息(Redo)用于恢复。因 为有了重做信息的存在,Oracle不需要在提交时…

文献翻译:Java theory and practice: Fixing the Java Memory Model, Part 2

Java theory and practice: Fixing the Java Memory Model, Part 2 译:Java 理论与实践:修复 Java 内存模型,第 2 部分 翻译自:http://www.ibm.com/developerworks/library/j-jtp03304/(原文写于2004年3月&#xff0…

常用系统函数oracle

单行函数日期函数ADD_MONTHS(date, n):用于从一个日期值增加或减少一些月份 MONTHS_BETWEEN(date1, date2):判断两个日期之间相差的月份 LAST_DAY(date): 函数返回包含日期的月份的最后一天 ROUND(date[,fmt]): 将日期d按照fmt指定的格式舍入,fmt为字符串 TRU…

oracle游标

游标(cursor )是一个私有的SQL工作区域,是一个指向上下文区的句柄或指针,位于内存中的 "临时表"。 游标是SQL的一个内存工作区,由系统或用户以变量的形式定义。游标的作用就是用于临时存储从数据库中提取的数据块。在某…

系统学习SpringFramework:Spring IOC

本篇内容包括:IOC 和 DI 的概念、Spring 容器,即 BenaFactory 与 AplicationConext 等 IOC 相关内容。 一、IOC 和 DI 的概念 1、IOC IoC(Inversion of control )即“控制反转”,它是一种设计思想而非一个技术实现。…

rowid

ROWID的格式rowidOOOOOOFFFBBBBBBRRR说明数据对象号相对文件号数据块号行号 上述表格是Oracle 9i及以上版本数据库中的rowid格式: 6位对象号3位相对文件号6位数据块号3位行号,是一个18位的64进制值。这个18位的64进制值在数据库内却是以10个bytes合计80个bit的二进制…

系统学习SpringFramework:循环依赖与三级缓存

本篇内容包括:Spring 中的循环依赖问题(包括 Spring 中的循环依赖问题和Spring 中的循环依赖的 5 种场景的介绍)、Spring 三级缓存介绍、4 个 Spring 无法自动解决的循环以来场景以及其对应的手动解决方式。 一、Spring 中的循环依赖问题 1、…

深入理解Java虚拟机:Java类的加载机制

本篇内容包括:Java 类的加载机制(Jvm 结构组成、Java 类的加载)、类的生命周期(加载-验证-准备-解析-初始化-使用-卸载)、类加载器 以及 双亲委派模型。 一、Java 类的加载机制 1、 Jvm 结构组成 Jvm 整体组成可分为…