docker三要素以及架构_docker镜像主要有哪两部分组成

docker由三部分组成：image(镜像)、容器（container）、仓库（repository）.

1.image

Image是一个只读模板，其中包含有关创建Docker容器的说明；Image可以用来创建容器且一个镜像可以创造多个容器。通常，一个Image基于另一个Image，并带有一些额外的自定义。通过引入分层技术，可以增加镜像复用度，减少磁盘占用；同时可以实现差分上传下载，加快镜像pull、push性能。

2.container

Docker利用容器（container）独立运行的一个或者一组应用。容器是利用镜像创建的运行实例（相对于Java中的类和对象的概念）。容器可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是互相隔离的，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用户名权限、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。

  容器的定义和镜像几乎是一模一样的，也是一堆层的统一视角， 唯一区别的是容器的最上面那一层是可读可写的。

  容器是镜像启动或执行阶段。Docker中的每个容器都包含了一个软件镜像，该镜像可以被创建、启动、关闭、重启和销毁。

3.repository

集中存放Image的场所，Repository很容易和下面说的Registry(仓库注册服务器)混淆。通俗地说，它们的关系是Registry上往往存放着多个Repository，每个Repository存又放着一大堆Images，每个Image存在不同的标签（Tag）；用户可以从通过注册服务器从仓库拉取（带有某个tag的）Image，从而创建Container。

 

docker-registry

  Docker registries是指存储Docker Image的地方。如Docker Hub是任何人都可以使用的公共registries，这一性质类似于Github。Docker默认配置为在Docker Hub上查找你所需要的Image。注意和Repository进行区分

unionfs

UnionFS(联合文件系统)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下；UnionFS一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。UnionFS是Docker镜像的基础，镜像通过分层进行继承，基于基础镜像(images that no parent image)，可以制作各种具体应用的镜像。

 

  因此，我们会想，那基础镜像是什么呢？答案就是bootfs(boot file system)，其主要包含bootloader和kernel。bootloader主要是引导、加载Kernel。这一层和典型的Linux/Unix系统是一样的，当boot加载完成之后整个内核就会在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs交给Kernel，此时系统也会卸载bootfs。

 

  ok，那在bootfs之上，又是什么呢？其实也和典型Linux/Unix一样，即是系统中的/dev、/proc、/bin、/etc等标准目录和文件，这些文件称为rootfs(root filesystem)，是各种不同操作系统的发行版，如Centos、Ubuntu.Docker就是这样一个创建精简OS的工具，具有灵活迁移、部署的特性，因此广受业界欢迎。其rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库，因为底层直接使用Host的kernel。

 

容器在内核中支持的两种重要技术：

　　docker本质就是宿主机的一个进程，docker是通过namespace实现资源隔离，通过cgroup实现资源限制，通过写时复制技术（copy-on-write）实现了高效的文件操作（类似虚拟机的磁盘比如分配500g并不是实际占用物理磁盘500g）

　　　　1）namespaces 名称空间

 

 

 

　　　　2）control Group 控制组

　　　　　　cgroup的特点是：　　　　　　　

　　　　　　　　cgroup的api以一个伪文件系统的实现方式，用户的程序可以通过文件系统实现cgroup的组件管理

　　　　　　　　cgroup的组件管理操作单元可以细粒度到线程级别，另外用户可以创建和销毁cgroup，从而实现资源载分配和再利用

　　　　　　　　所有资源管理的功能都以子系统的方式实现，接口统一子任务创建之初与其父任务处于同一个cgroup的控制组

 　　　　　　四大功能：　　　　　　　　

　　　　　　　　资源限制：可以对任务使用的资源总额进行限制

　　　　　　　　优先级分配：通过分配的cpu时间片数量以及磁盘IO带宽大小，实际上相当于控制了任务运行优先级

　　　　　　　　资源统计：可以统计系统的资源使用量，如cpu时长，内存用量等

　　　　　　　　任务控制：cgroup可以对任务执行挂起、恢复等操作

 

docker架构：

 

 

 

 

 

 

　

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

 

docker run 运行流程图：