解析Docker镜像大小之谜

CentOS 8的ISO安装文件有10个G这么大，但是我们拉取的centos:8的镜像居然只有231M，这是为什么呢？本文将分析背后的原因。

镜像的大小

使用docker后，如果我们需要一套CentOS的环境，我们直接拉取centos的镜像，然后以这个镜像运行容器就可以了：

那是不是这个centos:8镜像就包含了CentOS整个操作系统呢？
最简单直接当然可以这么干！

但是这样的话，镜像文件会非常大！

可以看到CentOS 8.5的ISO安装包文件居然有10G这么庞大！

但是再看看我们的镜像centos:8，居然只有231M，几乎是完整的ISO文件的1/50！

操作系统内核

我们需要分清楚两个概念：

1. Linux内核：Linux内核是Linux操作系统的核心, 负责硬件管理。
2. Linux发行版：Linux发行版是在Linux内核的基础上添加了一些工具软件，相当于定制化。

CentOS和Ubuntu，都是Linux发行版，他们都是基于某一个版本的Linux内核。
在CentOS系统上查看Linux使用的内核：

# cat /proc/version
Linux version 3.10.0-957.1.3.el7.x86_64 ...

Docker实现是基于Linux内核Kernel提供的两个功能模块：

1. Namespace： 用于容器的隔离，比如在容器A中不能看到容器B的进程
2. Cgroups: 用于容器的资源控制，比如可以为容器单独指定内存和CPU资源

总之，效果就是要让容器看起来像一个虚拟机。

这也解释了我们在Windows安装时，为什么需要先安装WSL2的原因！
因为WSL2（适用于 Linux 的 Windows 子系统，版本 2）拥有Linux内核！

Linux文件系统的bootfs和rootfs

CentOS的镜像为什么这么小，这就得从Linux的文件系统说起。

典型的Linux文件系统包含两个文件系统，bootfs和rootfs。

bootfs有包含了Kernel和bootloader，bootloader会引导加载Kernel。
rootfs包含了典型Linux的命令、目录和文件：/dev /bin /etc等

容器设计

要解决这个问题，镜像就不能包含整个操作系统，只能包含最最基本的部分，其它部分需要由外部提供！
实现时，Docker容器使用的宿主机的内核（Kernel），所以镜像才变得小了很多！

这就是和容器和传统虚拟机最大的区别！

• 虚拟机架构：右图中的虚拟机架构中，每个虚拟机中都安装了一个完整的操作系统！
• 容器化架构：左图中的容器化架构中只有一个操作系统，就是Docker容器运行的宿主机的操作系统！宿主机上的容器和宿主机共享一个操作系统内核Kernel！
  
  容器使用是宿主机的内核Kernel。