Docker 架构 - 基于 1.2 版本

kaka 发布于2019-06-28 14:49 / 3092人阅读

摘要：标签空格分隔架构注该文作者是，原文地址注该文是由一篇翻译而来。资源限制组可以被设置不超过一组内存限制这也包括文件系统。优先级一些组可能获得更大的分配和磁盘吞吐量记录为了测量某些系统使用了多少资源控制冻结组或检查点和重起。

标签（空格分隔）： Docker 架构 Architecture CGroups Namespaces aufs vfs devmapper container

  注：该文作者是 rajdeep，原文地址 Docker Architecture (v1.2)

注：该文是由一篇 slide 翻译而来。

在开始之前，我们需要了解

什么是容器？

一组进程包含在隔离的环境

通过类似 cgroups 和 namespaces 的概念提供隔离

什么是 Docker？

使用镜像的概念实现一个轻便的容器

镜像是轻便且可发布的

CGroups

限制、记录（account）和隔离一组进程的资源使用（CPU，内存，磁盘 I/O，等等。）

资源限制：组可以被设置不超过一组内存限制 - 这也包括文件系统 cache。

优先级：一些组可能获得更大的 CPU 分配和磁盘 I/O 吞吐量

记录（account）：为了测量某些系统使用了多少资源

控制：冻结组或检查点和重起。

Namespace

分区必不可少的内核结构来创建虚拟环境

不同的 Namespaces

pid（进程）

net（网络接口，路由。。。）

ipc（System V IPC）

mnt（挂载点，文件系统）

uts（hostname）

user（UIDs）

Docker

管理镜像和运行期容器

后端支持多样的文件系统

多个 Execdriver 容器实现

客户端和服务器端组件 - 使用 HTTP 和 unix sockets 配合

Docker 运行期组件

Docker 引擎

Docker 核心：容器存储

使用任务管理容器（类似 unix 的任务）

容器处理封装了任务的函数

所有的动作使用任务执行

Docker 初始化

Docker 的主函数：docker.main()

调用：mainDaemon()

实例化引擎：eng := engine.New()

内部注册：built-‐ins builtsin.Register(eng)

实例化任务：job := eng.Job(“initserver”)

为任务设置变量

运行任务： job.run()

启动接受的连接：eng.Job(“AcceptConnections”).run()

内部注册：

nstantiate daemon(eng) 
eng.Register("initserver", server.InitServer) 
eng.Register(“init_networkdriver”, bridge.InitDriver)

注：感觉作者这里凌乱了，处女座受不了啊。见图

Daemon

主入口点管理容器的所有请求

维护以下引用的数据结构：

ImageGraph

Volume Graph

Engine

ExecDriver

Server

ContainerStore

Daemon - Graph

Graph 是一个存储系统文件版本和镜像关系的数据结构

为每一个容器实例化一个 Graph

引用一个 graphdriver.Driver

在一个 Graph 上的动作：

创建一个新的 Graph

从一个 Graph 中获取镜像

恢复一个 Graph

创建一个镜像并且注册进 Graph

在 Graph 上注册一个预先存在的镜像

在 Docker 中镜像和容器的概念

Docker 镜像是文件系统中的一层

容器是两层：

层一是基于镜像的初始化层

层二是实际的容器内容

Graph Driver

被 Daemon 引用

用于抽象多种后端存储

加载以下后端文件系统：

aufs

Device mapper（devmapper）

vfs

btrfs

容器存储

持久化后端的容器数据

使用 SQLite 实现

从 Daemon 引用

containGraph：graph

在 Daemon 恢复期间用于加载容器信息

Volume Graph

基于 Graph 的简单 vfs，为了与容器卷保持联系

Volumes 使用在 Daemon 中的卷驱动器来创建和连接容器的卷

每个容器被分配一个或多个卷

ExecDriver

对底层 Linux 控制的抽象

从 daemon 调用

支持以下实现

LXC

Native

驱动接口

抽象接口与底层实现交互

驱动接口 - 网络

抽象接口与底层实现交互

libcontainer

容器的底层原生实现

被原生的驱动使用

Container.config - 一个容器数据的表示

包装过的 cgroups 和 Namespaces

原生的驱动实现

创建容器的步骤

Engine -‐> Daemon -‐> ContainerCreate

ContainerCrea

2.1 检查定义在配置文件中的内存是比 512k 大还是系统定义的限制小
2.2 检查 SwapLimit
2.3 调用 Daemon -‐> Create

  2.3.1 daemon.repositories.LookupImage -‐> tagStore.getImage()
  2.3.2 daemon.newContainer() 
      2.3.2.1 NewContainerMonitor()
  2.3.3 daemon.createRootFs()
      2.3.3.1 daemon.container.driver.Create()[Graph Driver -‐ aufs, btrfs, devicemapper]
      2.3.3.2 container.ToDisk()//持久化容器

总结

Linux 控制原则

Docker 架构组件

原生的驱动实现

libcontainer

容器创建

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