Docker（二）：镜像管理

一：镜像介绍

简单说，Docker镜像是一个不包含Linux内核而又精简的Linux操作系统
那么镜像从哪里来？
Docker Hub是由Docker公司负责维护的公共注册中心，包含大量的容器镜像，Docker工具默认从这个公共镜像库下载镜像：https://hub.docker.com/

二：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 directorires inot 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
例如：

[root@t-docker chenzx]# ls dir1
a.txt  b.txt
[root@t-docker chenzx]# ls dir2
c.txt d.txt
# 把dir1和dir2挂载到dir目录下，最终两个目录内容会显示在一个目录下：
[root@t-docker chenzx]# ls dir
a.txt  b.txt    c.txt d.txt

三：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称为联合文件系统(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镜像的最底层就是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，包含的就是典型的linux系统中的/dev/,/proc,/bin，/etc/等标准目录和文件。rootfs就是各种不同操作系统发行版，比如ubuntu,centos等。

ubuntu和centos的内核相同，只是rootfs布局不一样而已。
平时我们安装虚拟机的centos都是好几个G，为什么docker这里才200M？

[root@node01 ~]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
docker.io/centos    latest              9f38484d220f        5 weeks ago         202 MB

对一个精简的os，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用宿主机的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。
docker为什么快，就是因为共有宿主机的内核。
以我们的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。

[root@node01 ~]# docker pull tomcat	 # 默认拉取的是tomcat:latest版本，拉取指定版本镜像：tomcat:3.2
Using default tag: latest
Trying to pull repository docker.io/library/tomcat ... 
latest: Pulling from docker.io/library/tomcat
e79bb959ec00: Pull complete 
d4b7902036fe: Pull complete 
1b2a72d4e030: Pull complete 
de423484a946: Pull complete 
ceaac3b844f7: Pull complete 
88f01b722a52: Pull complete 
c23be56a9ac1: Pull complete 
d852ffd6d31f: Pull complete 
11775a3d792d: Pull complete 
13fdd17462ac: Pull complete 
2092995a1e54: Pull complete 
Digest: sha256:6cb1b64fa315eab22803c7cde8408b91dedba8fbf5f01d4def96d95f79344a17
Status: Downloaded newer image for docker.io/tomcat:latest

好了，有了上面分层的概念后，我们思考一个问题，为什么tomcat的镜像比centos镜像还大？

[root@t-docker chenzx]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
tomcat              latest              690cb3b9c7d1        7 days ago          463MB
centos              latest              5182e96772bf        3 weeks ago         200MB

这是因为Tomcat的镜像是由kernel、centos、jdk8、tomcat组成，所以比centos镜像大。

为什么docker镜像要采用这种分层结构呢？ 一句话， 分层最大的好处是：共享资源 。
比如，有多个镜像都是从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需要在磁盘上保存一份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： 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。这一层被称为容器层，容器层之下的层都是镜像层。

四：镜像管理命令

4.1 搜索镜像

[root@node01