Docker架构
Docker架构
Docker 守护进程
负责容器的创建、运行和监控,还负责镜像的构建和储存。Docker 守护进程通过 docker daemon 命令启动,一般会交由主机的操作系统负责执行。
Docker 客户端
通过 HTTP 与 Docker 守护进程通信。默认使用 Unix 域套接字(Unix domain socket)实现,但为了支持远程客户端也可以使用 TCP socket。如果该套接字由 systemd 管理的话,也可以使用文件描述符。
与守护进程通信的 API 都有清晰的定义和详细文档,使得开发者可以利用这套 API 来开发与守护进程直接通信的程序,而无需通过 Docker 客户端。
Docker 寄存服务
负责储存和发布镜像。默认的寄存服务为 Docker Hub,它托管了数以千计的公共镜像,以及由其负责把关的“官方”镜像。许多组织会搭建自己的寄存服务器,用于储存商业用途和机密的镜像,这样做还可以节省从互联网下载镜像所浪费的时间。
当 Docker 守护进程收到 docker pull 请求之后,便会从寄存服务器下载镜像。而当遇到 docker run 请求或 Dockerfile 中的 FROM 指令时,假如本地没有它们要求的镜像存在,Docker 守护进程也会自动从服务器下载镜像。
底层技术
Docker 守护进程通过一个“执行驱动程序”(execution driver)来创建容器。默认情况下,它是 Docker 项目自行开发的 runc
驱动程序,但仍支持旧有的 LXC。runc 与下面提到的内核功能密不可分。
cgroups
,负责管理容器使用的资源(例如 CPU 和内存的使用)。它还负责冻结和解冻容器这两个docker pause
命令所需的功能。namespaces
(命名空间),负责容器之间的隔离;它确保系统的其他部分与容器的文件系统、主机名、用户、网络和进程都是分开的。
Libcontainer 还支持 SElinux 和 AppArmor,它们可以给容器更稳固的安全保障。
另一个主要的 Docker 底层技术就是联合文件系统(Union File System,UFS),它负责储存容器的镜像层。UFS 由数个存储驱动中的其中之一提供,可以是 AUFS、devicemapper、BTRFS 或 Overlay。
周边技术
Docker 引擎和 Docker Hub 并不足以构成一套完整的容器方案。大部分用户发现它们还需要一些支撑服务和软件,诸如集群管理、服务发现(service discovery)工具和更先进的联网功能。
Swarm
Docker 的集群方案。Swarm 可以把多个 Docker 主机组合起来,使其资源能整合为一体。
Compose
Docker Compose 是负责构建和运行由多个 Docker 容器所组成的应用程序的工具。它主要用于开发和测试,而不太用于生产环境。
Machine
Docker Machine 可以在本地或远程资源上安装和配置 Docker 主机。Machine 还能配置 Docker 客户端,使用户能轻松地在不同的环境之间切换。
Kitematic
Kitematic 是一个 Mac OS 和 Windows 上的 GUI,用于运行和管理 Docker 容器。
Docker Trusted Registry
Docker 的一个企业内部方案,用于储存和管理 Docker 镜像。实际上它是个 Docker Hub 的本地版本,能够与企业或组织现有的安全基础架构集成,并能帮助他们遵守有关数据存储和安全方面的法规。其特点包括指标(metrics)、基于角色的权限控制(Role-Based Access Control,RBAC)和日志,它们全部通过一个管理控制台管理。这是 Docker 公司目前唯一的非开源产品。
网络连接
Docker 实现一个集成的联网方案,名为 Overlay。通过 Docker 的联网插件架构,用户可以用其他方案取代 Overlay 驱动程序。
服务发现
当 Docker 容器启动时,它需要通过某种方法来找出与之通信的服务,而这些服务一般也是运行在容器内的。容器的 IP 地址是动态分配的,因此在大型系统中要解决这个问题并非易事。
常用的是 etcd(https://github.com/coreos/etcd),集成到Kubernetes中。
服务编排及集群管理 - 这方面已有数个解决方案互相竞争,包括来自
谷歌的 Kubernetes(http://kubernetes.io/)
Marathon(https://github.com/mesosphere/marathon)[ 来自 Mesos (https://mesos.apache.org/)的框架 ]
CoreOS 的 Fleet(https://github.com/coreos/fleet)
Docker 自家的 Swarm。
在大型的容器部署上,监控和管理系统的工具必不可少。对每个新的容器,都需要安排把它放置在哪台主机上,并对它实施监控和保持更新。系统需要对故障的出现或负载的改变作出反应,实际情况下可能是搬迁、启动或停止容器。
Docker Trusted Registry 也有替代方案
CoreOS 的 Enterprise Registry(https://coreos.com/products/enterprise-registry/)
JFrog 的 Artifactory(http://www.jfrog.com/open-source/#os-arti)
数据卷插件(volume plugin) - 用于与其他存储系统集成
Docker发行版
Project Atomic(http://www.projectatomic.io/)
CoreOS(https://coreos.com/)
RancherOS(http://rancher.com/rancher-os/)
Docker托管
谷歌的 Container Engine 是直接在 Kubernetes 上构造
Joyent 在 SmartOS 之上构建,叫作 Triton。它利用自己的容器和 Linux 模拟技术实现了 Docker API,使得 Joyent 成功创造了一个可以与普通 Docker 客户端通信的公共云平台。重要的是,Joyent 认为它的容器实现足够安全,可以直接运行于裸机之上,因此没有必要使用虚拟机,这意味着在效能方面(尤其是输入 / 输出)能得到大大提升。
一些 PaaS 平台项目是在 Docker 的基础之上建立的
Deis(http://deis.io/)
Flynn(https://flynn.io/)
Paz(http://paz.sh)
Last updated