Docker镜像讲解

概述

Docker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，它包含某个软件所需的所有内容，包括代码、库、环境变量、配置文件、运行时环境等。
所有的应用，直接打包成Docker镜像，然后通过镜像创建出容器，然后就可以直接跑起来。

如何得到镜像：

• 从远程仓库下载，比如docker hub、阿里云的镜像仓库等。
• 朋友拷贝给你。
• 自己制作一个镜像DockerFile。
• 通过对原有的镜像创建的容器进行一些修改（也可以不修改），然后通过Commit命令提交一个新的镜像。

Docker镜像加载原理

UnionFS（联合文件系统）

我们在下载某个镜像的时候，可能会看到下载了一层一层的多个镜像。

联合文件系统是一种分层、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，联合文件系统是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（没有父镜像的镜像）比如centos镜像，可以制作出各种具体应用的镜像，比如mysql镜像。一个成型的应用进行都是由若干个镜像一层层组成的。

Docker镜像加载原理

docker镜像实际上是由一层层的文件系统组成，这种层级文件系统就是联合文件系统。

bootfs（boot file system）主要包含BootLoader和kernel，BootLoader主要负责引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统来引导内核的加载，Docker镜像的最底层就是bootfs。这一层与我们典型的unix系统是一样的，包含boot引导器和内核，当boot加载完成后整个内核就在内存中了，此时内存的使用权已经由bootfs转交给内核，此时系统会卸载bootfs。

rootfs（root file system）在bootfs之上，包含的就是典型的unix系统的/dev、 /proc、 /etc等标准目录和文件和一些命令，rootfs就是不同unix系统的发行版，比如Ubuntu、centos等。

我们平时安装的虚拟机centos镜像好几个G，Docker安装的才200多m，因为对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需包含最基本的命令，工具和程序库就行了，因为底层直接使用宿主机的内核，自己只需提供rootfs（相当于操作内核的客户端）就可以，由此可见不同发行版的bootfs基本是一致的，roorfs有差别，因此不同的发行版可以公有bootfs。

第一个图仅仅是bootfs+rootfs，然后如果要制作一个emacs环境的镜像，就在这个基础上新加一层emacs镜像，如图二。如果要在添加一个Apache环境，那就再图二基础上加一个apache镜像。如图三。图中的每一层镜像都能进行复用。

比如：上面的redis镜像。使用docker inspect redis镜像的ID 命令查看镜像的元信息，找到layer信息。

由上图可以看到下载的redis镜像是由6个镜像一层层组成的。

这些镜像都是一个个独立可复用的镜像，如果下载其他镜像是，某一层镜像是已经存在本地的了，就不用在下载，直接复用该镜像，节省空间。比如上面下载redis镜像时，提示某个镜像已经存在。

注意：

Docker镜像都是只读的，用镜像创建容器启动时，实际上是在原本的镜像上新建了一层可写层到原本镜像的顶部，这一层我们叫作容器层，容器层之下的叫作镜像层。

如上图，使用Tomcat镜像创建容器后，会在Tomcat镜像的基础上新建一个可写层，容器的写入是在可写层进行记录，然后使用commit命令把该容器创建一个新的镜像，实际上新的镜像是tomcat镜像+可写层镜像，以tomcat镜像为基础。通过下面介绍使用容器构建镜像，可以更好地理解。

commit镜像

命令：

docker commit -m="信息，类似git提交的信息" -a="作者" 容器Id  目标进行名:tag

以nginx镜像为例：

1. 下载nginx镜像（最新版）：

docker pull nginx   

2. 使用该镜像创建并启动一个容器：

docker run -it 4bb46517cac3 /bin/bash

3. 修改该容器，比如添加一个文件

4. 退出该容器，可以停止退出，也可以不停止退出

5. 使用该容器提交一个镜像

docker commit -m="提交nginx容器，创建aaa.txt文件" -a="Yehaocong" 85fa4134c40a nginx1:1.0

打印的是新建的进行Id。

6. 查看新建的镜像
   
   这个就是新建的镜像，使用该镜像创建的容器，会有aaa.txt文件在里面。

此步骤结合上面的 Docker镜像是只读的那部分文件理解更佳。