1.2.2　容器的标准化

当前，Docker几乎是容器的代名词，很多人以为Docker就是容器。其实，这是错误的认知，容器除了Docker外，还有CoreOS。

当然有不同就容易出现分歧，所以任何技术的出现都需要一个标准来规范它，否则容易导致技术实现的碎片化，出现大量的冲突和冗余。

因此，在2015年，成立了由Google、Docker、CoreOS、IBM、微软、红帽等厂商联合发起的OCI（Open Container Initiative）组织，并于2016年4月推出了第一个开放容器标准。

该标准主要包括容器镜像标准（image spec）和容器运行时标准（runtime spec）。容器标准的推出有助于为成长中的市场带来稳定性，让企业能放心地采用容器技术；用户在打包、部署应用程序后，可以自由选择不同的容器Runtime；同时，镜像打包、建立、认证、部署、命名也都能按照统一的规范来做。

1．容器镜像标准

（1）一个镜像由4部分组成：manifest、Image Index（可选）、layers和Configuration。

①manifest文件。

manifest文件包括镜像内容的元信息和镜像层的摘要信息，这些镜像层可以解包部署成最后的运行环境、镜像的config文件索引、有哪些layer及额外的annotation信息。manifest文件中保存了很多与当前平台有关的信息。

②Image Index文件。

从更高的角度描述了manifest信息，主要应用于镜像跨平台可选的文件，指向不同平台的manifest文件，其作用是确保镜像能跨平台使用。每个平台都拥有着不同的manifest文件，但都会使用index文件作为索引。

③layers文件。

以layer保存的文件系统，每个layer保存了和上层之间变化的部分，layer应该保存哪些文件，以及如何表示增加、修改和删除的文件等。

④Configuration文件。

config文件包含了应用的参数环境，保存了文件系统的层级信息（每个层级的hash值、历史信息），以及容器运行时需要的一些信息（如环境变量、工作目录、命令参数、mount列表等），指定了镜像在某个特定平台和系统的配置。比较接近使用docker inspect<image_id>时看到的内容。

（2）根据存储内容的密码学哈希值来找到镜像存储的位置，根据内容寻址描述格式。

（3）一种格式存储CAS斑点并引用它们（可选OCI层）。

（4）签名是基于签名的图像内容的地址（可选OCI层）。

（5）命名是联合基于DNS，可以授权（可选OCI层）。

2．容器运行时标准

1）creating（创建中）

使用create命令创建容器，这个过程称为创建中。

2）created（创建后）

容器创建出来，但是还没有运行，表示镜像和配置没有错误，容器能够在当前平台运行。

3）running

容器的运行状态，里面的进程处于up状态，正在执行用户设定的任务。

4）stopped

容器运行完成，或者运行出错，或者运行stop命令后容器处于暂停状态。这个状态下，容器还有很多信息保存在平台中，并没有完全被删除。

容器标准格式也要求容器把自身运行时的状态持久化到磁盘中，这样便于外部的其他工具对此信息使用和演绎，运行时状态会以JSON格式编码存储。推荐把运行时状态的JSON文件存储在临时文件系统中，以便系统重启后会自动移除。

一个state.json文件中包含的具体信息如下。

1）版本信息

存放OCI标准的具体版本号。

2）容器ID

通常是一个哈希值，也可以是一个易读的字符串。在state.json文件中加入容器ID是为了便于之前提到的运行时hooks只需载入state.json就可以定位到容器，然后检测state.json，若发现文件不见了就判定为容器关停，再执行相应预定义的脚本操作。

3）PID

容器中运行的首个进程在宿主机上的进程号。

4）容器文件目录

存放容器rootfs及相应配置的目录。外部程序只需读取state.json即可定位到宿主机上的容器文件目录。 标准的容器生命周期应该包含3个基本过程。

（1）容器创建。

容器创建包括文件系统、namespaces、cgroups、用户权限在内的各项内容的创建。

（2）容器进程的启动。

运行容器进程，进程的可执行文件定义在config.json中的args项。

（3）容器暂停。

容器实际上作为进程可以被外部程序关停（kill），容器标准规范应该包含对容器暂停信号的捕获，并做相应资源回收的处理，避免孤儿进程的出现。

总的来说，容器镜像标准定义了容器镜像的打包形式（pack format），而容器运行时标准定义了如何运行一个容器。