鏡像到底是什麼?
鏡像是一種輕量級、可執行的獨立軟體包,用來打包軟體運作環境和基于運作環境開發的軟體,它包含運作某個軟體所需的所有内容,包括代碼、運作時、庫、環境變量和配置檔案。
1.UnionFS(聯合檔案系統):
Union檔案系統(UnionFS)是一種分層、輕量級并且高性能的檔案系統,它支援對檔案系統的修改作為一次送出來一層層的疊加,同時可以将不同目錄挂載到同一個虛拟檔案系統下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 檔案系統是 Docker 鏡像的基礎。鏡像可以通過分層來進行繼承,基于基礎鏡像(沒有父鏡像),可以制作各種具體的應用鏡像。
UnionFS特性:
一次同時加載多個檔案系統,但從外面看起來,隻能看到一個檔案系統,聯合加載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
2.Docker鏡像的加載原理:
docker的鏡像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主要是引導加載kernel, Linux剛啟動時會加載bootfs檔案系統,在Docker鏡像的最底層是bootfs。這一層與我們典型的Linux/Unix系統是一樣的,包含boot加載器和核心。當boot加載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 等标準目錄和檔案。rootfs就是各種不同的作業系統發行版,比如Ubuntu,Centos等等。
平時我們安裝進虛拟機的CentOS都是好幾個G,為什麼docker這裡才200M??
對于一個精簡的OS,rootfs可以很小,隻需要包括最基本的指令、工具和程式庫就可以了,因為底層直接用Host的kernel,自己隻需要提供 rootfs 就行了。由此可見對于不同的linux發行版, bootfs基本是一緻的, rootfs會有差别, 是以不同的發行版可以公用bootfs。
3.為什麼Docker鏡像要采用這種分層結構呢?
最大的一個好處就是 - 共享資源
比如:有多個鏡像都從相同的 base 鏡像建構而來,那麼主控端隻需在磁盤上儲存一份base鏡像,
同時記憶體中也隻需加載一份 base 鏡像,就可以為所有容器服務了。而且鏡像的每一層都可以被共享。
4.特點
Docker鏡像都是隻讀的,當容器啟動時,一個新的可寫層被加載到鏡像的頂部。這一層通常被稱為“容器層”。“容器層”之下的都叫“鏡像層”。