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Published on 2025-07-22 / 0 Visits
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Docker 的核心组成全解:从宿主机到容器的每一层都讲明白

🧱 理解 Docker 的第一步,是认清楚它背后的各个组成部分。
本文一站式讲透:Docker 的架构结构 + 每一部分的职责 + 容器的本质。


一、Docker 的整体架构图


二、Docker 的核心组成详解

我们逐个从架构组成角度讲清楚各部分作用、位置和术语。


1. 📦 容器(Container) —— 最终运行单元

容器是运行时的应用实例,本质上是一个在宿主机上运行的受限进程,拥有独立的文件系统、网络、用户空间。

  • 它并不是真正虚拟出一个操作系统,而是运行在共享宿主机内核之上的“沙箱化进程”

  • 容器是从镜像(Image)创建出来的,可启动/停止/销毁

📌 类比理解:
容器 ≈ 沙箱里的“程序副本”,看起来像一个独立系统,实际是宿主机内的一个隔离进程。


2. 🧱 镜像(Image) —— 应用的模板/快照

镜像是一个只读层叠结构,包括应用程序及其所有依赖、系统库、配置文件等内容。

  • 类似“操作系统 + 程序”的完整快照

  • 可在任何 Docker 主机上运行生成容器

  • 可以版本管理(如 nginx:1.21, python:3.10

📌 类比理解:
镜像 = 模板
容器 = 模板运行后的实例


3. 🐳 Docker 守护进程(dockerd) —— 主进程 / 服务端

dockerd 是 Docker 的核心进程,它是服务端组件,负责:

  • 管理镜像、容器、网络、卷

  • 接收客户端请求

  • 调用底层 containerd/runc 启动容器

📌 dockerd 是“服务的大脑”,常驻后台,是 Docker 的核心引擎。


4. 👨‍💻 Docker 客户端(docker CLI) —— 控制入口

客户端是我们操作 Docker 的接口,比如:

docker run nginx
docker build -t myapp .
docker ps
  • 它会将命令通过 REST API 发送给 dockerd

  • 可以是本地命令行,也可以是远程 API 调用(跨主机控制)

📌 类比理解:
客户端是“遥控器”,服务端是“电视机”。


5. 💽 Docker 仓库(Registry) —— 镜像存储中心

  • 镜像统一存放的地方,分为 远程仓库本地仓库

  • 远程仓库如 Docker Hub、阿里云容器镜像服务、Harbor 私有仓库等

  • 本地仓库即本机镜像缓存目录,避免每次都拉取远程

📌 类比理解:
仓库是“图书馆”,镜像是“书”,容器是“读书的人”。


6. 🧠 宿主机操作系统(Host OS) —— 容器运行的真实系统

  • 宿主机是运行 Docker 引擎(dockerd)的底层机器

  • 可以是 Linux、Windows(带 Hyper-V)等系统

  • 所有容器运行在该主机上,并共享其 内核(Kernel)


7. 🧩 内核 Kernel(Linux 内核) —— 容器的真正基础

Docker 容器的隔离和资源限制,完全依赖于内核的两大功能:

内核特性

功能

Namespaces

隔离:PID、网络、文件系统、用户等

cgroups

控制资源使用:CPU、内存、磁盘等

📌 这使得容器彼此隔离、又共享底层资源,轻量高效。


三、术语对照表(常见名词解释)

名词

英文

含义

容器

Container

应用运行时的隔离进程

镜像

Image

用于生成容器的应用快照

主机系统

Host OS

安装了 Docker 引擎的物理或虚拟机系统

Docker 守护进程

dockerd

Docker 服务端核心进程

Docker 客户端

docker CLI / REST API

控制 Docker 的工具或接口

Docker 主机

Docker Host

宿主系统 + Docker 引擎 的集合体

内核

Kernel

提供容器隔离能力的操作系统核心

仓库

Registry

镜像的集中存储和分发中心


四、从“开发机”到“生产系统”:Docker 各组件如何配合?

一个完整的 Docker 工作流:

你写好应用代码
   ↓
写 Dockerfile 构建 Image(镜像)
   ↓
上传到 Docker Registry(仓库)
   ↓
运维人员在 Docker Host 上使用 docker pull 拉取镜像
   ↓
使用 docker run 启动成容器
   ↓
内核隔离保障容器安全运行

五、结语:理解结构,才是理解 Docker 的关键

“你不需要记住所有命令,但你必须搞懂结构图。”

  • Docker 并非“魔法”,而是内核+引擎+仓库+隔离机制的精妙组合;

  • 每一个组件各司其职,组合起来构成现代微服务部署的基础设施;

  • 当你理解了 容器不是虚拟机镜像是只读模板dockerd 是主控核心,你就真正掌握了 Docker 的架构思维。



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