1. 什么是镜像
镜像是一种轻量级的、可执行的独立软件包。用来打包软件运行环境和基于运行环境的开发软件,它包含运行某个软件所需要的内容,包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件
2. 镜像加载原理
docker镜像加载原理就是UnionFS(联合文件系统)
Union文件系统(UnionFS)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统,它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加,同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。Union
文件系统是Docker镜像的基础,镜像可以通过分层来进行继承,基于基础镜像可以制作各种具体的应用镜像。特性是一次同时加载多个文件系统,但从外面看起来只能看到一个文件系统,联合加载会把各层文件系统叠加起来,这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。
简述:
docker的镜像实际上是由一层一层的文件系统组成,这种层级关系就叫UnionFS。
- bootfs:Docker镜像的最底层是bootfs,主要包含bootloader(加载器)和kernel(内核)。Bootloader主要是引导加载kernel,Linux刚启动时会加载bootfs文件系统。这一层与典型的Linux/Unix系统一样,包含bootloader和kernel。当boot加载完成后,整个内核就在内存中了,此时内存的使用权已由bootfs转交给了内核,此时系统也会卸载bootfs。
- rootfs:在bootfs之上,包含的就是典型Linux系统中的/dev、/proc、/bin、/etc等标准目录和文件,rootfs就是各种不同操作系统的版本。(例如:centos,ubuntu等操作系统)
注:由此可见不同的linux发型的版本,bootfs基本上是一致的,rootfs会有差别。
3.分层理解
实例:
我们先拉一个nginx镜像
docker pull nginx
注:最大的好处,就是资源共享。比如有多个镜像都从相同的Base镜像构建而来,那么宿主机只需要在磁盘上保留一份base镜像,同时内存中也只需要加载一份base镜像,这样就可以为所有容器提供服务了,而且镜像的每一层都可以被共享。
通过docker image inspect nginx:latest 可以查看nginx镜像构建所需资源及层次
docker image inspect nginx:latest
所有的docker镜像都起始于一个基础镜像层,当进行修改或者增加新的内容时,就会在当前镜像层之上,创建新的镜像层。假如基于Ubuntu Linux 16.04创建一个新的镜像,这就是新镜像的第一层;如果在该镜像中添加Python包,就会在基础镜像之上创建第二个镜像层;如果继续添加安全补丁,就会创建第三个镜像层。
在添加额外的镜像的同时,镜像始终是当前所有镜像的组合。比如我们在添加第三层安全补丁的时候,Ubuntu和Python视为一个镜像层,在此基础上再添加安全补丁镜像层。
docker镜像都是只读的,当容器启动时,一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层就是我们所说的容器层,容器之下都叫镜像层。