17.1　基本架构

17.1　基本架构

Docker目前采用了标准的C/S架构，如图17-1所示。客户端和服务端既可以运行在一个机器上，也可运行在不同机器上通过socket或者RESTful API来进行通信。

图17-1　Docker采用了C/S架构

1.服务端

Docker Daemon一般在宿主主机后台运行，作为服务端接受来自客户的请求，并处理这些请求（创建、运行、分发容器）。

在设计上，Docker Daemon是一个模块化的架构，通过专门的Engine模块来分发管理各个来自客户端的任务。

Docker服务端默认监听本地的unix:///var/run/docker.sock套接字，只允许本地的root用户或docker用户组成员访问。可以通过-H选项来修改监听的方式。

例如，让服务端监听本地的TCP连接1234端口，如下所示：

$ docker daemon -H 0.0.0.0:1234
WARN[0000] /!\ DON'T BIND ON ANY IP ADDRESS WITHOUT setting -tlsverify IF YOU 
    DON'T KNOW WHAT YOU'RE DOING /!\
INFO[0000] New containerd process, pid: 22385
INFO[0001] [graphdriver] using prior storage driver "aufs"
INFO[0001] Graph migration to content-addressability took 0.00 seconds
INFO[0001] Firewalld running: false
INFO[0001] Default bridge (docker0) is assigned with an IP address 172.17.0.0/16. 
    Daemon option --bip can be used to set a preferred IP address
WARN[0002] Your kernel does not support swap memory limit.
WARN[0002] mountpoint for pids not found
INFO[0002] Loading containers: start.
...

此外，Docker还支持通过HTTPS认证方式来验证访问。

注意

Debian/Ubuntu 14.04等使用upstart管理启动服务的系统中，Docker服务端的默认启动配置文件在/etc/default/docker。对于使用systemd管理启动服务的系统，配置文件在/etc/systemd/system/docker.service.d/docker.conf。

2.客户端

Docker客户端为用户提供一系列可执行命令，用户用这些命令与Docker Daemon交互。

用户使用的Docker可执行命令即为客户端程序。与Docker Daemon不同的是，客户端发送命令后，等待服务端返回，一旦收到返回后，客户端立刻执行结束并退出。用户执行新的命令，需要再次调用客户端命令。

同样，客户端默认通过本地的unix:///var/run/docker.sock套接字向服务端发送命令。如果服务端没有监听在默认的地址，则需要客户端在执行命令的时候显式指定服务端地址。

例如，假定服务端监听在本地的TCP连接1234端口tcp://127.0.0.1：1234，只有通过-H参数指定了正确的地址信息才能连接到服务端，如下所示：

$ docker version
Client:
    Version:      1.12.0
    API version:  1.24
    Go version:   go1.6.3
    Git commit:   8eab29e
    Built:        Thu Sep 28 22:00:36 2016
    OS/Arch:      linux/amd64
Cannot connect to the Docker daemon. Is the docker daemon running on this host?
$ docker -H tcp://127.0.0.1:1234 version
Client:
    Version:      1.12.0
    API version:  1.24
    Go version:   go1.6.3
    Git commit:   8eab29e
    Built:        Thu Sep 28 22:00:36 2016
    OS/Arch:      linux/amd64
Server:
    Version:      1.12.0
    API version:  1.24
    Go version:   go1.6.3
    Git commit:   8eab29e
    Built:        Thu Sep 28 22:00:36 2016
    OS/Arch:      linux/amd64

3.新的架构设计

应该说，C/S架构给Docker基本功能的实现带来了许多便利，但同时也引入了一些限制。

读者朋友们可能发现，使用Docker时，必须要启动并保持Docker Daemon的正常运行，它既要管理容器的运行时，又要负责提供对外部API的响应。而一旦Docker Daemon服务不正常，则已经运行在Docker主机上的容器也往往无法继续使用。

Docker团队已经意识到了这个问题，在较新的版本（1.11.0+）中，开始将维护容器运行的任务放到一个单独的组件containerd中来管理，并且支持OCI的runc规范。原先的对客户端API的支持则仍然放在Docker Daemon，通过解耦，大大减少了对Docker Daemon的依赖。

同时，新的架构提高了启动容器的速度，一项测试表明，可以达到每秒启动超过100个容器。

17.1 基本架构