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外围概念
镜像
镜像是什么呢？艰深地讲，它是一个只读的文件和文件夹组合。它蕴含了容器运行时所须要的所有根底文件和配置信息，是容器启动的根底。所以你想启动一个容器，那首先必须要有一个镜像。镜像是 Docker 容器启动的先决条件。
容器
容器是 Docker 的另一个外围概念。艰深地讲，容器是镜像的运行实体。镜像是动态的只读文件，而容器带有运行时须要的可写文件层，并且容器中的过程属于运行状态。即容器运行着真正的利用过程。容器有创立、运行、进行、暂停和删除五种状态。
尽管容器的实质是主机上运行的一个过程，然而容器有本人独立的命名空间隔离和资源限度。 也就是说，在容器外部，无奈看到主机上的过程、环境变量、网络等信息，这是容器与间接运行在主机上过程的本质区别。
仓库
Docker 的镜像仓库相似于代码仓库，用来存储和散发 Docker 镜像。镜像仓库分为公共镜像仓库和公有镜像仓库。
目前，Docker Hub 是 Docker 官网的公开镜像仓库，它不仅有很多利用或者操作系统的官网镜像，还有很多组织或者集体开发的镜像供咱们收费寄存、下载、钻研和应用。除了公开镜像仓库，你也能够构建本人的公有镜像仓库。
架构
基于凋谢容器打算（OCI）相干规范的要求，Docker 引擎采纳了模块化的设计准则，其组件是可替换的。Docker 引擎由如下次要的组件形成：Docker 客户端（Docker Client）、Docker 守护过程（Docker daemon）、containerd 以及 runc。 它们独特负责容器的创立和运行。
目前 Docker 引擎的架构示意图如图所示：
Docker 客户端
Docker 客户端其实是一种泛称。其中 docker 命令是 Docker 用户与 Docker 服务端交互的次要形式。除了应用 docker 命令的形式，还能够应用间接申请 REST API 的形式与 Docker 服务端交互，甚至还能够应用各种语言的 SDK 与 Docker 服务端交互。
runc
runc 是 OCI 容器运行时标准的参考实现，本质上是一个轻量级的、针对 Libcontainer 进行了包装的命令行交互工具 （Libcontainer 取代了晚期 Docker 架构中的 LXC）。艰深地讲，runc 是一个用来运行容器的轻量级工具，是真正用来运行容器的。
containerd
containerd 是 Docker 服务端的一个外围组件，它是从 dockerd 中剥离进去的，它的次要工作是容器的生命周期治理——start | stop | pause | rm….。随着工夫的推移，它被赋予了更多的性能，比方镜像治理。
containerd 位于 dockerd 和 runc 所在的 OCI 层之间，通过 containerd-shim 启动并治理 runc。Kubernetes 也能够通过 cri-containerd 应用 containerd，在 Kubernetes 中，containerd 是一个很受欢迎的容器运行时。
shim
shim 是实现无 daemon 的容器（用于将运行中的容器与 containerd 解耦，以便进行 dockerd 降级等操作）不可或缺的工具。
containerd 通过指挥 runc 来创立新容器。事实上，每次创立容器时它都会 fork 一个新的 runc 实例。不过，一旦容器创立结束，对应的 runc 过程就会退出。因而，即便运行上百个容器，也毋庸放弃上百个运行中的 runc 实例。一旦容器过程的父过程 runc 退出，相关联的 containerd-shim 过程就会成为容器的父过程。
作为容器的父过程，shim 的局部职责如下：
- 放弃所有 STDIN 和 STDOUT 流是开启状态，从而当 dockerd 重启的时候，容器不会因为管道（pipe）的敞开而终止。
- 将容器的退出状态反馈给 dockerd。
延长浏览：从 docker 到 runC
各组件之间的关系
首先通过以下命令来启动一个 busybox 容器：
$ docker run -d busybox sleep 3600容器启动后，通过以下命令查看一下 dockerd 的 PID：
$ sudo ps aux |grep dockerd
root 4147 0.3 0.2 1447892 83236 ? Ssl Jul09 245:59 /usr/bin/dockerd通过下面的输入后果能够得悉 dockerd 的 PID 为 4147。为了 Docker 各组件之间的调用关系，上面应用 pstree 命令查看一下过程父子关系：
$ sudo pstree -l -a -A 4147
dockerd
|-containerd --config /var/run/docker/containerd/containerd.toml --log-level info
| |-containerd-shim -namespace moby -workdir /var/lib/docker/containerd/daemon/io.containerd.runtime.v1.linux/moby/d14d20507073e5743e607efd616571c834f1a914f903db6279b8de4b5ba3a45a -address /var/run/docker/containerd/containerd.sock -containerd-binary /usr/bin/containerd -runtime-root /var/run/docker/runtime-runc
| | |-sleep 3600事实上，dockerd 启动的时候，containerd 就随之启动了，dockerd 与 containerd 始终存在。当执行 docker run 命令（通过 busybox 镜像创立并启动容器）时，containerd 会创立 containerd-shim 充当“垫片”过程，而后启动容器的真正过程 sleep 3600。这个过程和架构图是完全一致的。
