目錄
- Docker鏡像
- 鏡像是什么？
- Docker鏡像加載原理
- Commit鏡像
- Docker鏡像(Images)總結
Docker鏡像
鏡像是什么？
- 鏡像是一種輕量級、可執行的獨立軟件包，用來打包軟件運行環境和基于運行環境開發的軟件，它包含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？
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自己制作一個鏡像 DockerFile
Docker鏡像加載原理
UnionFS（聯合文件系統）
- UnionFS (聯合文件系統） :Union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一層層的疊加，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 virtualfilesystem)。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。
- 特性:一次同時加載多個文件系統，但從外面看起來，只能看到一個文件系統，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。
- bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引導加載kernel, Linux剛啟動時會加載bootfs文件系統，在Docker鏡像的最底層是boots。這一層與我們典型的Linux/Unix系統是一樣的，包含boot加載器和內核。當boot加載完成之后整個內核就都在內存中了，此時內存的使用權已由bootfs轉交給內核，此時系統也會卸載bootfs。
- roots (root fle 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就是各種不同的操作系統發行版，比如Ubuntu ,Centos等等。
平時我們安裝虛擬機的CentOS都是好幾個G，為什么Docker才200M？
- 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roots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公用bootfs。
- 虛擬機是分鐘級別，容器是秒級! 分層理解
Docker的分層思想一層一層下載，逐層檢測，存在即跳過，否則下載
[root@docker ~]# docker pull redis
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/redis
69692152171a: Already exists
a4a46f2fd7e0: Pull complete
bcdf6fddc3bd: Pull complete
2902e41faefa: Pull complete
df3e1d63cdb1: Pull complete
fa57f005a60d: Pull complete
Digest: sha256:7e2c6181ad5c425443b56c7c73a9cd6df24a122345847d1ea9bb86a5afc76325
Status: Downloaded newer image for redis:latest
docker.io/library/redis:latest
- 為什么Docker鏡像要采用這種分層的結構呢?
- 最大的好處，我覺得莫過于是資源共享了!比如有多個鏡像都從相同的Base鏡像構建而來，那么宿主機只需在磁盤上保留一份base鏡像，同時內存中也只需要加載一份base鏡像，這樣就可以為所有的容器服務了，而且鏡像的每一層都可以被共享。
- 查看鏡像分層的方式可以通過
docker image inspect +容器命令!
- 觀察
Layers（層）
理解分層的含義
- 所有的Docker鏡像都起始于一個基礎鏡像層，當進行修改或增加新的內容時，就會在當前鏡像層之上，創建新的鏡像層
- 舉一個簡單的例子，假如基于Ubuntu Linux 16.04創建一個新的鏡像，這就是新鏡像的第一層;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;如果繼續添加一個安全補丁，就會創建第三個鏡像層。
- 該鏡像當前已經包含3個鏡像層，如下圖所示（這只是一個用于演示的很簡單的例子)。
在添加額外的鏡像層的同時，鏡像始終保持是當前所有鏡像的組合，理解這一點非常重要。下圖中舉了一個簡單的例子，每個鏡像層包含3個文件，而鏡像包含了來自兩個鏡像層的6個文件。
- 上圖中的鏡像層跟之前圖中的略有區別，主要目的是便于展示文件。
- 下圖中展示了一個稍微復雜的三層鏡像，在外部看來整個鏡像只有6個文件，這是因為最上層中的文件7是文件5的一個更新版本。
- 這種情況下，上層鏡像層中的文件覆蓋了底層鏡像層中的文件。這樣就使得文件的更新版本作為一個新鏡像層添加到鏡像當中。
- Docker通過存儲引擎（新版本采用快照機制)的方式來實現鏡像層堆棧，并保證多鏡像層對外展示為統一的文件系統。
- Linux上可用的存儲引擎有AUFS、Overlay2、Device Mapper、Btrfs以及ZFS。顧名思義，每種存儲引擎都基于Linux中對應的文件系統或者塊設備技術，并且每種存儲引擎都有其獨有的性能特點。
- Docker在Windows上僅支持windowsfilter一種存儲引擎，該引擎基于NTFS文件系統之上實現了分層和CoW[1].
- 下圖展示了與系統顯示相同的三層鏡像。所有鏡像層堆疊并合并，對外提供統一的視圖。
分層下載的好處
假設有些應用的層是相同的，就可以直接復用！
特點
- Docker鏡像都是只讀的，當容器啟動時，一個新的可寫層被加載到鏡像的頂部！
- 這一層就是我們通常說的容器層(run)，容器之下的都叫鏡像層(遠程pull)！
- 所有操作都是基于
容器層
Commit鏡像
- 如何提交一個自己的鏡像？
Docker commit
docker commit 提交容器成為一個新的副本
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器id 目標鏡像名:[TAG]
#運行一個默認的tomcat鏡像
[root@docker ~]# docker run -it -p 8080:8080 tomcat
[root@docker ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
792ca37197e8 tomcat "catalina.sh run" 34 seconds ago Up 32 seconds 0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp upbeat_mcnulty
[root@docker ~]# docker exec -it 792ca37197e8 /bin/bash
#發現這個默認的tomcat 是沒有webapps應用,是因為鏡像的原因,官方的鏡像默認webapps下沒有文件,自己拷貝進去基本的文件
root@792ca37197e8:/usr/local/tomcat# cp -r webapps.dist/* webapps
#瀏覽器訪問,測試成功
http://192.168.100.100:8080/
#提交修改后的容器成為一個新的鏡像
[root@docker ~]# docker commit -a="pakho" -m="add webapps app" 792ca37197e8 tomcat02:1.0
sha256:d6d429f9d2ba25af8f66bd3e7a7de489cf2219828ea755ce1d0a1a7816c27731
[root@docker ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
tomcat02 1.0 d6d429f9d2ba 28 seconds ago 672MB
Docker鏡像(Images)總結
- Docker鏡像(Images) 的主要特點是，分層、寫時復制、內容尋址 和 聯合掛載。
- Docker鏡像是Docker容器運行的基礎，沒有Docker鏡像，就不可能有Docker容器，這也是Docker的設計原則之一
- 可以理解的是：Docker鏡像畢竟是鏡像，屬于靜態的內容；而Docker容器就不一樣了，容器屬于動態的內容。動態的內容，大家很容易聯想到進程，內存，CPU等之類的東西。的確，Docker容器作為動態的內容，都會包含這些
- 為了便于理解，大家可以把Docker容器，理解為一個或多個運行進程，而這些運行進程將占有相應的內存，相應的CPU計算資源，相應的虛擬網絡設備以及相應的文件系統資源。而Docker容器所占用的文件系統資源，則通過Docker鏡像的鏡像層文件來提供
以上就是Docker鏡像原理的詳細內容，更多關于Docker鏡像的資料請關注腳本之家其它相關文章！
