Docker采用传统的client-server架构模式。用户通过Docker client与Docker daemon建立通信，并将请求发送给后者。Docker daemon是Docker架构中的主要用户接口，它提供了API Server用于接收来自Docker client的请求，其后根据不同的请求分发给Docker daemon的不同模块执行相应的工作。

1.Docker架构图

Docker完整架构图如下图所示：

Docker通过driver模块来实现对Docker容器执行环境的创建和管理。

需要创建容器时，通过镜像管理(image management)部分的distribute和registry模块从Docker registry中下载镜像，并通过镜像管理中的image、reference和layer存储镜像的元数据，通过镜像存储驱动graphdriver将镜像文件存储于具体文件系统中。

为容器创建网络环境时，通过网络管理模块调用libnetwork创建并配置Docker的网络环境。

当需要为容器数据卷volume时，通过volume模块调用某个具体的volumedriver，来创建一个数据卷并负责后续的挂载操作。

当需要限制Docker容器运行资源或执行用户指令等操作时，则通过execdriver来完成。

libcontainer是对cgroups和namespace的二次封装，execdriver是通过libcontainer来实现对容器的具体管理。

2.Docker命令

docker命令的源文件为docker/docker.go，有两种模式：client模式和daemon模式。

命令格式为：docker [OPTIONS] COMMAND [arg...]

如果子命令为daemon，Docker就会创建一个运行在宿主机的daemon进程(docker/daemon.go#mainDaemon)，即执行daemon模式。其余子命令都会执行client模式。

3.daemon工作路径

默认为/var/lib/docker/，若目录不存在，则自动创建，权限为0700。

4.配置Docker容器所需的文件环境

Docker daemon会在Docker工作根目录/var/lib/docker/下面初始化一些重要的目录和文件。主要有：

（1）创建容器配置目录/var/lib/docker/containers/

（2）配置graphdriver目录

（3）配置镜像目录

（4）创建volume驱动目录，默认为/var/lib/docker/volumes/

（5）可信镜像所需的工作目录/var/lib/docker/trust/

5.Docker daemon进程启动

启动过程分为三步：

（1）启动一个API Server，它工作在用户通过-H指定的socket上面。

（2）Docker使用NewDaemon方法创建daemon对象来保存信息和处理业务逻辑。

（3）将API Server与daemon对象绑定，接收并处理client的请求。

6.libcontainer

OCI成立后，libcontainer进化为runC。

最主要内容是Process、Container以及Factory这三个逻辑实体的实现原理。使用Factory创建Container，启动逻辑容器Container，用逻辑容器创建物理容器。

7.Docker daemon与容器之间的通信方式

一般来说有以下四种方式：

（1）发送信号通知(signal)：包含信息有限，需额外记录

（2）对内存轮询访问(poll memory)：低效

（3）sockets通信(sockets)：网络不通，不可行

（4）文件和文件描述符(file and file-descriptors)：最终选择，通过pipe(int fd[2])系统调用创建管道，参数是包含两个整数的数组。调用完后，在fd[1]端写入数据，就可以在fd[0]端读取。通信完成的标识在于EOF信号的传递。