5.Docker镜像详解

Posted on Edited on In

 

1. UnionFS（联合文件系统）

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，可以制作各种具体的应用镜像。

UnionFS的特性：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。

2. 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bootloader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。 

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。

3. 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

4. 为什么docker要使用上面的这种分层结构

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。

5. 镜像的特点

Docker镜像都是只读的。

当容器启动时，一个新的可写的镜像被加载到镜像层的顶部。这一层通常被叫做容器层，容器层之下的都叫镜像层。

6. 镜像的commit操作

制作镜像

  • 语法

docker commit -a=’作者’ -m=’镜像描述’ 容器ID 新的镜像名/名称:版本

  • 作用:

当镜像运行之后可以修改容器里面的内容，再提交成一个新的镜像

6.1 运行一个tomcat镜像

1
2
3
[root@localhost ~]# docker run -it -d -p 8888:8080 f796d3d2c195
85e3bfc0c8e2a72f17eaa89da2d1ae51e276b0625afc0d7fef0a9ffe16ac632a
[root@localhost ~]#

6.2 删除tomcat里的README.md

1
2
[root@localhost ~]# docker exec -it 85e3bfc0c8e2 /bin/bash
root@85e3bfc0c8e2:/usr/local/tomcat# rm -rf README.md

6.3 把当前运行的没有README.md的容器生成一个新的镜像

语法
 
docker commit -a=’作者’ -m=’镜像描述’ 容器ID 新的镜像名/名称:版本

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
[root@localhost ~]# docker commit -a="Tom" -m "没有README.md的tomcat" 85e3bfc0c8e2 mytomcat01:1.0
sha256:cce38f19a56950e2988cf100750144c97de039ffe51ac27239290296e1d56a72
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mytomcat01              1.0                 cce38f19a569        4 seconds ago       647 MB
docker.io/tomcat        8.5                 d5ef56581444        9 days ago          530 MB
docker.io/tomcat        latest              f796d3d2c195        9 days ago          647 MB
docker.io/nginx         latest              7e4d58f0e5f3        2 weeks ago         133 MB
docker.io/centos        latest              0d120b6ccaa8        6 weeks ago         215 MB
docker.io/hello-world   latest              bf756fb1ae65        8 months ago        13.3 kB
[root@localhost ~]#

6.4 启动自己创建的镜像和之前的对比

  1. 删除所有容器

 
docker rm -f $(docker ps -aq)

  1. 启动之前的镜像

 
docker run -d -p 8888:8080 镜像ID或仓库ID+版本

  1. 启动自己的镜像

docker run -d -p 9999:8080 镜像ID 

1
2
3
4
[root@localhost ~]# docker run -it -d -p 9999:8080 cce38f19a569
1d396b710a516146f6712cc6dd761e5c3411aa1a1346cf7d2e2ccca82eefa00e
[root@localhost ~]# docker exec -it 1d396b710a51 /bin/bash
root@1d396b710a51:/usr/local/tomcat#