Docker 镜像
定义
镜像是一种轻量级、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开发的软件,它包含运行某个软件所需的所有内容,包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
UnionFS(联合文件系统)
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(unite several directories into a single virtual filesystem)。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(没有父镜像),可以制作各种具体的应用镜像。
特性: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
Docker 镜像加载原理
Docker 镜像加载原理:
Docker 的镜像实际上由一层一层的文件系统组成,这种层级的文件系统 UnionFS。
BootFS(Boot File System) 主要包含 Bootloader 和 Kernel,Bootloader 主要是引导加载 Kernel,Linux 刚启动时会加载 BootFS 文件系统,在 Docker 镜像的最底层是 BootFS 。这一层与我们典型的 Linux/Unix 系统是一样的,包含 Boot 加载器和内核。当 Boot 加载完成之后整个内核就都在内存中了,此时内存的使用权已由BootFS 转交给内核,此时系统也会卸载 BootFS。
RootFS (Root File System) ,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 就是各种不同的操作系统发行版,比如 Ubuntu,CentOS 等等。
平时我们安装进虚拟机的 CentOS 都是好几个 G,为什么 Docker 这里才 200M?
对于一个精简的 OS,RootFS 可以很小,只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了,因为底层直接用Host 的 Kernel,自己只需要提供 RootFS 就行了。由此可见对于不同的 Linux 发行版,BootFS 基本是一致的,RootFS 会有差别,因此不同的发行版可以公用 BootFS。
分层的镜像
以 docker pull 为例,在下载的过程中我们可以看到 Docker 的镜像好像是在一层一层的下载
为什么 Docker 镜像要采用这种分层结构
最大的一个好处就是——共享资源
比如:有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来,那么宿主机只需在磁盘上保存一份 base 镜像,同时内存中也只需加载一份 base 镜像,就可以为所有容器服务了,而且镜像的每一层都可以被共享。
特点
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,这一层通常被称作“容器层”,“容器层”之下的都叫“镜像层”。
Docker 镜像 commit 操作补充
- docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像
- docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]
- 案例演示
- 从 Hub 上下载 Tomcat 镜像到本地并成功运行
docker run -it -p 8080:8080 tomcat
参数说明:
-p 主机端口:docker容器端口
-P 随机分配端口
i:交互
t:终端
第一次访问有可能出现404情况,直接使用 docker exec -it 容器 ID /bin/bash 进入Tomcat,将其中的webapps 文件夹删除,将 webapps.dist 名称改为 webapps,然后重启 Tomcat 就可以正常访问了。
- 故意删除上一步镜像生产 Tomcat 容器的文档
- 也即当前的 Tomcat 运行实例是一个没有文档内容的容器,以它为模板 commit 一个没有 docs 的 Tomcat新镜像 codedragon/tomcat02
- 启动新镜像并和原来的对比
- 启动 codedragon/tomcat02,它没有 docs
- 新启动原来的 Tomcat,它有 docs