Docker映象講解

映象是什麼

映象是一種輕量級，可執行的獨立軟體包，用來打包軟體執行環境和基本執行環境開發的軟體，它包含執行某個軟體所需的所有內容，包括程式碼，執行時，庫，環境變數和配置檔案。

Docker映象載入原理

UnionFS(聯合檔案系統)

UnionFS(聯合檔案系統)：Union檔案系統（UnionFS）是一種分層，輕量級並且高效能的檔案系統，它支援對檔案系統的修改作為一次提交來一層層的疊加，同時可以將不同目錄掛載到同一個虛擬檔案系統下，Union檔案系統是Docker映象的基礎，映象可以通過分層來進行繼承，基於基礎映象（沒有父映象），可以製作各種具體應用映象。

特性：與此同時載入多個檔案系統，但從外面看起來，只能看到一個檔案系統，聯合載入會把各層檔案系統疊加起來，這樣最終的檔案系統會包含所有底層的檔案和目錄

Docker映象載入原理

docker的映象實際上由一層一層的檔案系統組成，這種層級的檔案系統UnionFS。

bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel,bootloader主要是引導載入kernel,Linux剛啟動時會載入bootfs檔案系統，在Docker映象的最底層是bootfs，這一層與我們典型的Linux/Unix系統是一樣的，包含boot載入器和核心，當boot載入完成之後整個核心就都在記憶體中了，此時記憶體的使用權已由bootfs轉交給核心，此時系統也會解除安裝bootfs。

rootfs(root file system)，在bootfs之上，包含的就是典型Linux系統中的/dev，/proc，/bin，/etc 等標準目錄和檔案，rootfs就是各種不同的作業系統發行版，比如Centos，Ubuntu等等。

平時我們安裝進虛擬機器的CentOS都是好幾個G，為什麼Docker這裡才200M？

對於一個精簡的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程式庫就可以了，因為底層直接使用Host的Kernel，自己只需要提供rootfs就可以了，由此可見對於不同的Linux發行版，bootfs基本是一致的，rootfs會有差別，因此不同的發行版可以公用bootfs。

分層理解

分層的映象

我們可以去下載一個映象，注意觀察下載的日誌輸出，可以看到是一層一層的在下載！

理解：

所有的Docker映象都起始於一個基礎映象層，當進行修改或增加新的內容時，就會在當前映象層之上，建立新的映象層，舉一個簡單的例子，假如基於Ubuntu Linux 16.04 建立一個新的映象，這就是新映象的第一層；如果在該映象中新增Python包，就會在基礎映象層之上建立第二個映象層；如果繼續新增一個安全補丁，就會建立第三個映象層。

該映象當前已經包含3個映象層，如下圖所示（這只是一個用於演示的很簡單的例子）。

在新增額外的映象層的同時，映象始終保持是當前所有映象的組合，理解這一點非常重要，下圖中舉了一個簡單的例子，每個映象層包含3個檔案，而映象包含了來自兩個映象層的6個檔案。

上圖中的映象層跟之前圖中的咯有區別，主要目的是便於展示檔案

下圖中展示了一個稍微複雜的三層映象，在外部看來整個映象只有6個檔案，這是因為最上層的檔案7是檔案5的一個更新版本。

這種情況下，上層映象層中的檔案覆蓋了底層映象層中的檔案。這樣就使得檔案的更新版本作為一個新映象層新增到映象當中。

Docker通過儲存引擎（新版本採用快照機制）的方式來實現映象層堆疊，並保證多映象層對外展示為統一的檔案系統。

Linux上可以用的儲存引擎有AUFS，Overlay2，Device Mapper，Btrfs以及ZFS。顧名思義，每種儲存引擎都基於Linux中對應的

檔案系統或者塊裝置技術，並且每種儲存引擎都有其獨有的效能特點。

Docker在Windows上僅支援windowsfilter一種儲存引擎，該引擎基於NTFS檔案系統之上實現了分層和CoW[1]

下圖展示了與系統顯示相同的三層映象，所有映象層堆疊併合並，對外提供統一的試圖。

特點

Docker映象都是隻讀的，當容器啟動時，一個新的可寫層被載入到映象的頂部！

這一層就是我們通常說的容器層，容器之下的都叫映象層！

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個性簽名：學習如逆水行舟,不進則退！

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