狂神說-Docker基礎-學習筆記-05 Docker鏡像原理

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鏡像是什么

鏡像是一種輕量級，可執行的獨立軟件包，用來打包運行環境和基于運行環境開發的軟件，鏡像包含了運行某個軟件所需的所有內容，包括代碼、運行時、庫、環境變量和配置文件。

所有的應用，直接打包docker鏡像，就可以直接跑起來。

如何得到鏡像

從遠程倉庫下載
從他人處獲得
自己制作

Docker鏡像加載原理

UnionFS(聯合文件系統)

UnionFS是一種分層、輕量級并且高性能的文件系統，它支持對文件系統的修改作為一次提交來層層疊加，同時可以將不同目錄掛載到同一個虛擬文件系統下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union文件系統是Docker鏡像的基礎。鏡像可以通過分層來進行繼承，基于基礎鏡像(沒有父鏡像)，可以制作各種具體的應用鏡像。

特征：一次加載多個文件系統，但從外面看起來只使用一個文件系統，聯合加載會把各層文件系統疊加起來，這樣最終的文件系統會包含所有底層的文件和目錄。

Docker鏡像加載原理

docker的鏡像實際上由一層一層的文件系統組成，這種層級的文件系統——UnionFS

各個鏡像的組成可以想象成如下圖片所示

bootfs(boot file system)主要包含BootLoader和kernel，linux系統剛啟動時會加載bootfs，在Docker鏡像的最底層是bootfs。這一層 典型的Linux/Unix系統是一樣的，包含boot加載器和內核。當boot加載完成是整個內核就都在內存之中了，此時內存的使用權已經由bootfs轉交給內核，此時系統也會卸載bootfs。

rootfs(root file system)，在bootfs之上，包含的就是典型Linux系統中的 /dev、/proc、/bin、/etc 等標準目錄和文件。rootfs就是各種不同操作系統的發行版，如Ubuntu、CentOS等

對于一個精簡的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令，工具和程序庫就可以了，因為底層直接用Host的Kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。由此可見對于不同的Linux發行版，bootfs基本是一致的，rootfs會有差別，因此不同的發行版可以共用bootfs——這就是Docker鏡像只有幾百MB甚至更少的原因

對于分層的理解

分層的鏡像

在我們去拉取鏡像的時候，觀察日志的輸出，可以看到是一層一層在下載！

這樣的分層結構，最大的好處應該就是資源共享了。如上圖所示，我在拉取Redis鏡像是，如果有之前拉取的鏡像中包含相同的適用于本鏡像的層級就不會重新下載，而是選擇進行復用。

理解

所有的Docker鏡像都起始于一個基礎鏡像層，當進行修改或者增加新的內容是，就會在當前鏡像層之上，創建新的鏡像層。

如圖所示，基于一個UbuntuOS創建了一個鏡像，這是第一層鏡像；如果在該鏡像中添加Python包，就會在基礎鏡像層之上創建第二個鏡像層；如果繼續添加安全補丁，就會創建第三個鏡像層。

在添加額外的鏡像層的同時，鏡像始終保存是當前所有鏡像的組合。

可以想象成如下圖示的樣子。

每個鏡像包含三個文件，而鏡像包含了來自兩個鏡像層的6個文件。

要是對上圖的鏡像進行更新，更新的位置是文件5，而掃描已有鏡像發現存在另一鏡像層中的文件7就是文件5的更新版本，那么就不用再另外下載了，現在就由來自三個鏡像層的6個文件組成新的鏡像。

如果需要抽取出該鏡像那么，需要抽取所有文件的就是下圖所示的文件了

特點

Docker鏡像都是只讀的，當容器啟動時，一個新的可寫層會被加載到鏡像的頂部——這一層就是通常所說的容器層，容器之下都是鏡像層。

對容器進行操作、配置，如果將容器層和原來的鏡像層進行打包，可以得到一個新的鏡像。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的狂神说Docker基础学习笔记05 Docker镜像原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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