(四) Docker镜像

一、概述

书面解释

是一种轻量级、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)，这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出来一个对象)。

二、镜像加载原理

UnionFS（联合文件系统）介绍

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。

上面这一堆文绉绉的直白就是：Docker镜像最底层这个bootfs引导文件系统里面的boot加载器加载linux内核kernel，然后内核进入内存后，使用权就给内核了，之后就删掉这个引导文件系统，也就是引导加载，然后在这上面有一层就是 rootfs,docker也是复用宿主机内核

问题思考

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宿主机的内核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

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。就是一个镜像可以多次进行使用，不用重复加载

比如说有多个镜像都从相同的 base 基础镜像构建而来，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。

三、镜像注意点

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、还是修改文件都只会发生在容器层中。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。

可以理解为镜像层被加载后成为容器层，可读变可写，记住镜像是分层的

四、Docker镜像commit操作

也就是镜像分层概念的一种演示，在原有的镜像上增加一个镜像，使之成为一个新的镜像

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]
1

案例演示ubuntu安装vim

1. 从Hub上下载ubuntu镜像到本地并成功运行

2. 原始的默认Ubuntu镜像是不带着vim命令的
   

3. 安装vim

   docker容器实例内执行上述两条命令,这里是 ubunto 为例：
   #更新包管理工具
   apt-get update
   # 安装vim
   apt-get -y install vim
   1
   2
   3
   4
   5

   

4. 安装完成后，commit我们自己的新镜像

   docker commit -m="vim commit" -a="feng" 282171d885cb feng/ubunto:1.3
   1

   
   这样我们的新镜像就有了 vim 功能

五、总结

Docker中的镜像分层，支持通过扩展现有镜像，创建新的镜像。类似Java继承于一个Base基础类，自己再按需扩展。新镜像是从 base 镜像一层一层叠加生成的。每安装一个软件，就在现有镜像的基础上增加一层