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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，丸趣 TV 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，請跟著丸趣 TV 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]
 

從架構圖上我們發現，registry v2 的架構還是很簡單的，它的核心是一個 web 服務器，從閱讀源碼也會發現，具體實現是用 go 語言的 net/http 包中的 http.Server，在 registry 初始化時綁定了 rest 接口。請求會觸發相應的 handler，handler 會從后端存儲中取出具體的數據并寫入 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，發現程序的入口文件是 /cmd/registry/main.go，main 函數也只有一句話：

其實在加載 RootCmd 時已經做了命令綁定，子命令 serve 對應的實現在 /registry/registry.go L 30，調用的內容主要有：
1. 讀取配置文件；
2. 把配置參數傳遞給 NewRegistry() 函數，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 進入端口監聽狀態，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，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 路由規則，把不同的請求分發到不同的 handler 上
3. registry 主要的 app 后端
4. accessController 訪問控制器
 

NewApp() 函數完成了 App 實例的初始化，實現在 /registry/handlers/app.go L91。該函數的大體流程如下：
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. 根據參數初始化 app 的后端 registry
8. 返回 app 實例
 

至此，/registry/registry.go 的 NewRegistry() 也調用結束，返回了 registry 實例，調用 registry 的 ListenAndServe() 進入監聽狀態，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！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注丸趣 TV 網站，丸趣 TV 小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！