9、镜像原理

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。

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叠加,同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统(unite several directories into a single virtual filssystem)。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。

Dokcer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就是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boot加载器和内容。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了,此时内存的是用权已由bootfs转交给内核,此时系统也会卸载bootfs。

rootfs(root file system):rootfs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是各种不同的操作系统发行版,比如Ubuntu Centos等等
9、镜像原理
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?
9、镜像原理
这是因为对于一个精简的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,因为底层直接用宿主机的内核,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是一致的,rootfs会有差别,因此不同的发行版本可以公用bootfs
我们以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下载
9、镜像原理
但是,我们使用docker images查看,tomcat 对外只暴露了一个镜像ID
9、镜像原理
Tomcat的大致分层示意如下:
9、镜像原理

docker为什么要使用分层镜像呢?
最大的一个好处就是---共享资源
比如:多个镜像都从base镜像构建而来,那么宿主机只需要再磁盘上保存一份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

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”

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