一、是什么
1.首先复习一下镜像是什么?
镜像
是一个轻量级、可执行的独立软件包,它包含运行某个软件所需的所有内容,我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境(包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等),之后个打包好的运行环境就是image镜像文件。
只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例(类似Java中new出来的一个对象)。
2.分层的镜像
以我们的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在下载
3.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
4.Docker镜像加载原理:
docker的镜像实际上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镜像的最底层是引导文件系统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,此时系统也会写在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,只需要包括最进本的命令、工具和程序就可以了,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。
为什么Docker镜像要采用这种分层结构呢?
镜像分层最大的一个好处就是共享资源,方便复制迁移,就是为了复用。
比如说有多个镜像都从相同的base镜像构建而来,那么Docker Host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。
二、重点理解
Docker镜像层都是只读的,容器层是可写的
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”。
所有对容器的改动 - 无论添加、删除、还是修改文件都只发生在容器层中。只有容器层是可写的,容器层下面的所有镜像层都是只读的。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-494692.html
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