1.Docker镜像
1.1.什么是docker镜像
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。
简单地理解,Docker镜像就是一个Linux的文件系统(Root FileSystem),这个文件系统里面包含可以运行在Linux内核的程序以及相应的数据.
1.2docker镜像的特点
docker镜像都是只读的,当容器启动时,一个新的可写层被加载镜像的顶部,这一层通常叫作容器层,容器层之下都叫镜像层;
1.镜像是分层(Layer)的
即一个镜像可以多个中间层组成,多个镜像可以共享同一中间层,我们也可以通过在镜像添加多一层来生成一个新的镜像。
2.镜像是只读的(read-only)
镜像在构建完成之后,便不可以再修改,而上面我们所说的添加一层构建新的镜像,这中间实际是通过创建一个临时的容器,在容器上增加或删除文件,从而形成新的镜像,因为容器是可以动态改变的
1.3UnionFS(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,他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,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
1.4Docker镜像加载原理
1. 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
2.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。
3.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。
4.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。
虚拟机是分钟级别,容器是秒级!
1.5Docker 镜像联合文件系统分层,Tomcat镜像示例
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,那么宿主机只需要在磁盘上保存一份base镜像,同时内存中也只需要加载一份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。
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。