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这篇文章主要介绍“Docker registryV2 整体架构与启动过程是怎样的”，在日常操作中，相信很多人在 Docker registryV2 整体架构与启动过程是怎样的问题上存在疑惑，丸趣 TV 小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Docker registryV2 整体架构与启动过程是怎样的”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着丸趣 TV 小编一起来学习吧！
Docker registry 概述
用一句话解释 Docker registry 就是：存放 docker image 的远程仓库。在使用 docker 的过程中，我们一定会用到 docker Registry，当我们使用 docker 的 pull 命令（下载镜像），或者 run 一个本地没有的镜像时,docker engine 会从默认的仓库下载对应的镜像。
目前，docker pull 命令默认仓库是 docker 的官方仓库，这样就导致一个问题，下载镜像速度比较慢。所以在大型分布式 docker 集群中，通常都会配置一个私有的 docker registry，这样能提高镜像下载速度，从而提升应用的启动速度；也方便管理镜像。
docker registry 的安装方式也很简单，docker 公司已经把 registry 封装在一个 docker 容器中了，我们只需要下载这个容器，然后启动，就可以使用了，十分方便。但是，这样启动的方式，只能有一个 registry，在稍大一点的集群中，单点故障和性能瓶颈问题就比较突出了，扩展成高可用的分布式结构势在必行，所以很多公司在优化 registry 方面做了很多工作，目前开源的有 VMware 的 Habor[1] 和京东的 speedy[2]。
Docker Registry 发展历史
– 2013 年 3 月 13 日，docker 在 github 上有了第一个 release[3]
– 2013 年 7 月 3 日，docker 在 github 上发布了 docker registry v1[4]
– 2015 年 1 月 30 日，docker registry v2(项目名叫 docker distribution) 有了第一个 release，同时停止更新 docker registry v1[5]
在使用 docker registry v2 的时候需要注意，只有 docker1.6 以上版本才支持 registry v2，这并不意味着 1.6 以后只能用 v2 版本，我们从源代码里可以看出，docker Engine 在下载镜像的时候，会自动判断远端仓库是 v1 还是 v2 版，从而使用不同的下载策略，这个策略可太重要了。下面我们就讲一下 v1 和 v2 下载策略的区别。
图 1 v1 版串行下载 layer
我们知道，一个 docker image 是由很多的 layer 组成的，registry v1 的下载过程如图 1 所示，下载镜像时也是以 layer 为最小单元下载的，在 v1 的时代 docker image，镜像结构有一种链表一样的组织，当下载完一个 layer 时，才能得到 parent 信息，然后再去下载 parent layer，这样结构显然效率不高，所以在 v2 中，改变了这种结构，在 image 的 manifest 文件中存储了所有的 layer 信息，这样拿到所有的 layer 信息，就可以并行下载了，提高了下载效率，过程如图二所示。
图二 v2 版升级为并行下载 layer
还有就是使用的开发语言也有改变，从 python 变成 go。
Docker registryV2 整体架构图
图 3 docker registry 2.0 架构图 [6]
从架构图上我们发现，registry v2 的架构还是很简单的，它的核心是一个 web 服务器，从阅读源码也会发现，具体实现是用 go 语言的 net/http 包中的 http.Server，在 registry 初始化时绑定了 rest 接口。请求会触发相应的 handler，handler 会从后端存储中取出具体的数据并写入 response。这个过程也很容易理解。
Registry 启动源码分析
下面我们就讲一下 registry 的启动过程，我也是第一次细读开源项目的源码，也讲一下我作为一个新手是如何阅读源代码的。
既然 registry 是以一个 docker container 形式运行的，要看它是如何启动的，当然首先看它的 Dockerfile
图 4 Dockerfile
主要做了两件事：
1. 拷贝代码到容器中；
2. 编译成二进制可执行文件；
3. 指定程序入口；
当我们运行 docker run –p 5000:5000 registry:2 时，容器内部 registry 的启动命令其实是 registry serve /etc/docker/registry/config.yml，
进入到项目中找 main 函数，发现程序的入口文件是 /cmd/registry/main.go，main 函数也只有一句话：
其实在加载 RootCmd 时已经做了命令绑定，子命令 serve 对应的实现在 /registry/registry.go L 30，调用的内容主要有：
1. 读取配置文件；
2. 把配置参数传递给 NewRegistry() 函数，用来实例化一个 registry 对象（虽然对象这个词用在 go 语言里并不合适，单张这样类比更好理解）；
3. registry 进入端口监听状态，启动完毕。
Registry 对象的结构定义在 /registry/registry.go L68，Registry 结构体声明了三个成员，如图 5 所示，有配置参数，app，还有一个 http Server，显而易见，最重要的就是 app 这个成员了。
图 5 Registry 结构体
App 结构体的定义在 /registry/handlers/app.go L54，成员长，主要有：
1. driver 指明了后端存储，可以通过 driver 进行读 / 写 / 查询等操作
2. router 包含了 http 路由规则，把不同的请求分发到不同的 handler 上
3. registry 主要的 app 后端
4. accessController 访问控制器
NewApp() 函数完成了 App 实例的初始化，实现在 /registry/handlers/app.go L91。该函数的大体流程如下：
1. 声明一个 app 实例
2. 给 app 实例绑定 web handler
3. 初始化 app 的后端存储驱动
4. 初始化 app 的密钥
5. 配置 app 的 redis 缓存
6. 初始化 app 的后端存储重定向功能
7. 根据参数初始化 app 的后端 registry
8. 返回 app 实例
至此，/registry/registry.go 的 NewRegistry() 也调用结束，返回了 registry 实例，调用 registry 的 ListenAndServe() 进入监听状态，直到 registry 结束。
到此，关于“Docker registryV2 整体架构与启动过程是怎样的”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注丸趣 TV 网站，丸趣 TV 小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
