docker推拉时的数据交换详解

前言

docker用了这么久了, 有没有想过, 在执行docker push 和 docker pull命令的时候, 数据是如何传递的呢? 换句话说, 如果要实现一个镜像仓库, 针对推拉的服务, 如何实现接口呢?

根据OCI 分发规范文档的描述, 已经对整个推拉过程中要调用的接口有描述了. 但是, 纸上学来终觉浅, 我还是决定针对harbor仓库进行推拉操作的抓包, 看看实际上接口调用是怎样的.

以下所有抓包, 均为本地搭建的 harbor仓库(在实现上可能与OCI 略有差异).

执行命令: docker pull hub.hujingnb.com:8090/library/alpine:2.6

抓包结果如下(层在本地没有, 需要下载):

在这里插入图片描述

根据OCI文档对流程进行说明(第1个请求用于建立连接, 跳过):

METHOD	接口	说明	OCI 对应
GET	/v2	尝试获取仓库的API 版本. 此接口在响应头中标记了获取权限的地址: `Www-Authenticate Bearer realm="http://hub.hujingnb.com:8090/service/token",service="harbor-registry"`
GET	/service/token	根据上一步提供的地址, 获取访问令牌
HEAD	/v2/library/alpine/manifests/2.6	从这一步开始拉取镜像. 检查镜像是否存在, 若不存在返回状态码`404`. 若存在, 同时将镜像的哈希返回到响应头中: `Docker-Content-Digest sha256:5c4217c00be9ecba7735157998a4ac0475b5381c8c885396baa6f798f7f839db`	`/v2/<name>/manifests/<reference>`
GET	/v2/library/alpine/manifests/sha256:5c42…	获取镜像的`manifests`信息	`/v2/<name>/manifests/<reference>`
GET	/v2/library/alpine/blobs/sha256:c954…	根据上一步拿到的镜像结果, 下载各个层信息 (在这一步会校验, 若层在本地已经存在, 则跳过下载)	`/v2/<name>/blobs/<digest>`

通过以上接口调用, 就已经拿到了一个镜像的所有信息.

执行命令: docker push hub.hujingnb.com:8090/library/alpine:3.1

抓包结果:

在这里插入图片描述

根据OCI文档对流程进行说明(第1个请求用于建立连接, 跳过):

METHOD	接口	说明	OCI 对应
GET	/v2	同上
GET	/service/token	同上
HEAD	/v2/library/alpine/blobs/sha256:0f25…	判断层是否存在. 若在远端不存在, 则返回404	`/v2/<name>/blobs/<digest>`
POST	/v2/library/alpine/blobs/uploads/	开始一次层上传. 响应202成功, 在响应头的`Location`字段标明上传地址	`/v2/<name>/blobs/uploads`
PATCH	/v2/library/alpine/blobs/uploads/6c82…	使用上一步返回的`Location`地址执行上传任务, 分片上传	`/v2/<name>/blobs/uploads/<reference>`
PUT	/v2/library/alpine/blobs/uploads/6c82…	标识本次上传完毕	`/v2/<name>/blobs/uploads/<reference>`
HEAD	/v2/library/alpine/blobs/sha256:0f25…	在层上传完毕后, 再次调用接口检查是否上传成功. 返回200说明存在	`/v2/<name>/blobs/<digest>`
…	…	重复操作上传所有层
PUT	/v2/library/alpine/manifests/3.1	所有层上传完毕, 推送镜像`manifests`信息	`/v2/<name>/manifests/<reference>`