Docker镜像

1.镜像是什么

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

如何得到镜像

  • 从远程仓库下载
  • 朋友拷贝
  • 自己制作镜像DockerFile

2.Docker镜像加载原理

2.1.UnionFS（联合文件系统）

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 serveral 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

2.2.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bootfs。这一层与我们典型的Linux、Unix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在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时也会卸载bootfs。

rootfs(root file system), 在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的 /dev,/proc,/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统的发行版，比如ubuntu, centos等等

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平时安装的虚拟机都是好几个G，但是docker才200m

对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令，工具和程序就可以了，因为底层直接用host的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了，由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本上是一致的，rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs。

2.3.分层理解

分层的镜像

我们可以去下载一个镜像，注意观察下载的日志输出，可以看到是一层一层的在下载

思考：为什么Docker镜像要采用这种分层结构呢？

最大的好处，就是资源共享！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留一份base镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像，这样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。

查看镜像的分层的方式可以通过docker image inspect 镜像名 命令

理解：

所有的Docker镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或增加新的内容时，就会在当前镜像层之上，创建新的镜像层。

举一个简单的例子，假如基于Ubuntu Linux 16.04创建一个新的镜像，这就是新镜像的第一层；如果在该镜像中添加Python包，就会在基础镜像层之上创建第二个镜像，如果继续添加一个安全补丁，就会创建第三个镜像层。

该镜像当前已经包含3个镜像层，如下图所示（这只是一个用于演示的很简单的例子）。

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在添加额外的镜像层的同时，镜像始终保持是当前所有镜像的组合，理解这一点非常重要。下图中举了一个简单的例子，每个镜像层包含3个文件，而镜像包含了来自两个镜像层的6个文件。

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上图中的镜像跟之前图中的略有区别，主要目的是便于展示文件。

下图中展示了一个稍微复杂的三层镜像，在外部看来整个镜像只有6个文件，这是因为最上层的文件7是文件5的一个更新版本

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这种情况下，上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像层中的文件。这样就使得文件的更新版本作为一个新镜像层添加到镜像当中。

Docker通过存储引擎（新版本采用快照机制）的方式来实现镜像层堆栈，并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统。

Linux上可用的存储引擎有AUFS、Overlay2、Device Mapper、Btrfs以及ZFS。顾名思义，每种存储引擎都基于Linux中对应的文件系统或者块设备技术，并且每种存储引擎都有其独有的性能特点。

Docker在Windows上仅支持windows filter一种存储引擎，该引擎基于NTFS文件系统之上实现了分层和coW

下图展示了与系统显示相同的三层镜像。所有镜像层堆叠并合并，对外提供统一的视图

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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！

这一层就是我们通常说的容器层，容器之下的都叫镜像层！

2.4.commit镜像

docker commit 提交一个容器成为一个新的副本

docker commit -m="提交的信息" -a="作者" 容器id 目标镜像名：[TAG]

实战测试

#启动一个默认的tomcat

#发现这个默认的tomcat 是没有webapps应用，镜像的原因，官方的镜像默认webapps下是没有文件的

#自己拷贝了文件
root@be6c4fea44c4:/usr/local/tomcat# cp -r  webapps.dist/* webapps
root@be6c4fea44c4:/usr/local/tomcat# cd webapps
root@be6c4fea44c4:/usr/local/tomcat/webapps# ls
docs  examples  host-manager  manager  ROOT

#提交一个镜像
docker commit -a="zjzaki" -m="add webapps app" be6c4fea44c4 tomcat02:1.0