Docker registryV2整體架構與啟動過程是怎樣的

這篇文章主要介紹“Docker registryV2整體架構與啟動過程是怎樣的”，在日常操作中，相信很多人在Docker registryV2整體架構與啟動過程是怎樣的問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Docker registryV2整體架構與啟動過程是怎樣的”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

Docker registry概述

用一句話解釋Docker registry就是：存放docker image的遠程倉庫。在使用docker的過程中，我們一定會用到docker Registry，當我們使用docker的pull命令（下載鏡像），或者run一個本地沒有的鏡像時,docker engine會從默認的倉庫下載對應的鏡像。

目前，docker pull命令默認倉庫是docker的官方倉庫，這樣就導致一個問題，下載鏡像速度比較慢。所以在大型分布式docker集群中，通常都會配置一個私有的docker registry，這樣能提高鏡像下載速度，從而提升應用的啟動速度；也方便管理鏡像。

docker registry的安裝方式也很簡單，docker公司已經(jīng)把registry封裝在一個docker容器中了，我們只需要下載這個容器，然后啟動，就可以使用了，十分方便。但是，這樣啟動的方式，只能有一個registry，在稍大一點的集群中，單點故障和性能瓶頸問題就比較突出了，擴展成高可用的分布式結構勢在必行，所以很多公司在優(yōu)化registry方面做了很多工作，目前開源的有VMware的Habor[1]和京東的speedy[2]。

Docker Registry發(fā)展歷史

- 2013年3月13日，docker在github上有了第一個release[3]
- 2013年7月3日，docker在github上發(fā)布了docker registry v1[4]
- 2015年1月30日，docker registry v2(項目名叫docker distribution)有了第一個release，同時停止更新docker registry v1[5]
 

在使用docker registry v2的時候需要注意，只有docker1.6以上版本才支持registry v2，這并不意味著1.6以后只能用v2版本，我們從源代碼里可以看出，docker Engine在下載鏡像的時候，會自動判斷遠端倉庫是v1還是v2版，從而使用不同的下載策略，這個策略可太重要了。下面我們就講一下v1和v2下載策略的區(qū)別。

圖1 v1版串行下載layer

我們知道，一個docker image是由很多的layer組成的，registry v1的下載過程如圖1所示，下載鏡像時也是以layer為最小單元下載的，在v1的時代docker image，鏡像結構有一種鏈表一樣的組織，當下載完一個layer時，才能得到parent信息，然后再去下載parent layer，這樣結構顯然效率不高，所以在v2中，改變了這種結構，在image的manifest文件中存儲了所有的layer信息，這樣拿到所有的layer信息，就可以并行下載了，提高了下載效率，過程如圖二所示。

圖二 v2版升級為并行下載layer
 

還有就是使用的開發(fā)語言也有改變，從python變成go。

Docker registryV2整體架構圖

圖3 docker registry 2.0架構圖[6]
 

從架構圖上我們發(fā)現(xiàn)，registry v2的架構還是很簡單的，它的核心是一個web服務器，從閱讀源碼也會發(fā)現(xiàn)，具體實現(xiàn)是用go語言的net/http包中的http.Server，在registry初始化時綁定了rest接口。請求會觸發(fā)相應的handler，handler會從后端存儲中取出具體的數(shù)據(jù)并寫入response。這個過程也很容易理解。

Registry啟動源碼分析

下面我們就講一下registry的啟動過程，我也是第一次細讀開源項目的源碼，也講一下我作為一個新手是如何閱讀源代碼的。

既然registry是以一個docker container形式運行的，要看它是如何啟動的，當然首先看它的Dockerfile

圖4 Dockerfile
 

主要做了兩件事：
1. 拷貝代碼到容器中；
2. 編譯成二進制可執(zhí)行文件；
3. 指定程序入口；
 

當我們運行docker run –p 5000:5000 registry:2時，容器內(nèi)部registry的啟動命令其實是registry serve /etc/docker/registry/config.yml，
進入到項目中找main函數(shù)，發(fā)現(xiàn)程序的入口文件是/cmd/registry/main.go，main函數(shù)也只有一句話：

其實在加載RootCmd時已經(jīng)做了命令綁定，子命令serve對應的實現(xiàn)在/registry/registry.go L 30，調(diào)用的內(nèi)容主要有：
1. 讀取配置文件；
2. 把配置參數(shù)傳遞給NewRegistry()函數(shù)，用來實例化一個registry對象（雖然對象這個詞用在go語言里并不合適，單張這樣類比更好理解）；
3. registry進入端口監(jiān)聽狀態(tài)，啟動完畢。
 

Registry對象的結構定義在/registry/registry.go L68，Registry結構體聲明了三個成員，如圖5所示，有配置參數(shù)，app，還有一個http Server，顯而易見，最重要的就是app這個成員了。

圖5 Registry結構體
 

App結構體的定義在/registry/handlers/app.go L54，成員長，主要有：
1. driver 指明了后端存儲，可以通過driver進行讀/寫/查詢等操作
2. router 包含了http路由規(guī)則，把不同的請求分發(fā)到不同的handler上
3. registry 主要的app后端
4. accessController 訪問控制器
 

NewApp()函數(shù)完成了App實例的初始化，實現(xiàn)在/registry/handlers/app.go L91。該函數(shù)的大體流程如下：
1. 聲明一個app實例
2. 給app實例綁定web handler
3. 初始化app的后端存儲驅(qū)動
4. 初始化app的密鑰
5. 配置app的redis緩存
6. 初始化app的后端存儲重定向功能
7. 根據(jù)參數(shù)初始化app的后端registry
8. 返回app實例
 

至此，/registry/registry.go的NewRegistry()也調(diào)用結束，返回了registry實例，調(diào)用registry的ListenAndServe()進入監(jiān)聽狀態(tài)，直到registry結束。

到此，關于“Docker registryV2整體架構與啟動過程是怎樣的”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續(xù)學習更多相關知識，請繼續(xù)關注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>