docker的镜像原理

一、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要的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。

所有的应用，直接打包docker镜像，就可以直接跑起来！

如何得到镜像:

• 从远程仓库下载
• 拷贝
• 自己制作镜像（dockerfile)

二、docker镜像加载原理

1、UnionFS（联合文件系统）

下载镜像时，看到的一层一层的就是这个！！

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 several 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、docker镜像加载原理

docker的镜像实际上时由一层一层的文件系统组成的，这种层级的文件系统UnionFS

bootfs(boot file system)(即系统启动需要的引导加载)

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Linux系统中的/dev, /proc, /bin,/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu ,Centos等等。

平时我们安装进虚拟机的centos都是好几个G，为什么docker里才200多M?

对于一个精简的OS , rootfs 可以很小，只需要包含最基本的命令，工具和程序库就可以了，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基本是一致的, rootfs会有差别,因此不同的发行版可以公用bootfs.

这里也就可以理解虚拟机的启动时分钟级别，而docker的启动是分钟级的！

三、分层理解

1、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，乐意看到一层一层的在下载！

[root@localhost ~] # docker pull 192.168.28.10:5000/nginx
Using default tag: latest
latest: Pulling from nginx
a076a628af6f: Already exists 
0732ab25fa22: Pull complete 
d7f36f6fe38f: Pull complete 
f72584a26f32: Pull complete 
7125e4df9063: Pull complete 
Digest: sha256:0b159cd1ee1203dad901967ac55eee18c24da84ba3be384690304be93538bea8
Status: Downloaded newer image for 192.168.28.10:5000/nginx:latest
192.168.28.10:5000/nginx:latest

为什么docker镜像要采用这种分层的结构呢？

最大的好处，莫过于是资源共享了!比如有多个镜像都从相同的Base镜像构建而来，那么宿主