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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额软件，它包含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。
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 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
下载docker镜像时一层一层的其实就是联合文件系统的体现
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。
平时我们安装虚拟机的CentOs都是好几个G，为什么docker才几百M
对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、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。
分层的理解
下载docker镜像时一层一层的其实就是分层最直观的体现（已经下载过得不会重复下载）
$ docker pull redis
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/redis
33847f680f63: Already exists
26a746039521: Pull complete
18d87da94363: Pull complete
5e118a708802: Pull complete
ecf0dbe7c357: Pull complete
46f280ba52da: Pull complete
Digest: sha256:cd0c68c5479f2db4b9e2c5fbfdb7a8acb77625322dd5b474578515422d3ddb59
Status: Downloaded newer image for redis:latest
docker.io/library/redis:latest
我们还可以通过之前文章中提到的inspect命令
docker image inspect redis:latest
可以看到镜像的具体分层信息，有6层对应上面镜像下载时候的6层
"RootFS": {
"Type": "layers",
"Layers": [
"sha256:814bff7343242acfd20a2c841e041dd57c50f0cf844d4abd2329f78b992197f4",
"sha256:dd1ebb1f5319785e34838c7332a71e5255bda9ccf61d2a0bf3bff3d2c3f4cdb4",
"sha256:11f99184504048b93dc2bdabf1999d6bc7d9d9ded54d15a5f09e36d8c571c32d",
"sha256:e461360755916af80821289b1cbc503692cf63e4e93f09b35784d9f7a819f7f2",
"sha256:45f6df6342536d948b07e9df6ad231bf17a73e5861a84fc3c9ee8a59f73d0f9f",
"sha256:262de04acb7e0165281132c876c0636c358963aa3e0b99e7fbeb8aba08c06935"
]
},
分层的好处：
最大的一个好处就是 - 共享资源
比如：有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么 Docker Host 只需在磁盘上保存一份 base 镜像；同时内存中也只需加载一份 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。
这时可能就有人会问了：如果多个容器共享一份基础镜像，当某个容器修改了基础镜像的内容，比如 /etc 下的文件，这时其他容器的 /etc 是否也会被修改？ 答案：不会！因为修改会被限制在单个容器内。
这就是我们接下来要学习的容器 Copy-on-Write 特性
容器的可写层
当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。 这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。所有操作都是针对容器层的，只有容器层是可写的，容器层下面的所有镜像层都是只读的。
commit镜像
docker commit 提交容器成为一个新的副本
我们下面通过一个例子说明下
我这边之前下载过tomcat的镜像
$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
tomcat latest 710ec5c56683 7 days ago 668MB
redis latest aa4d65e670d6 3 weeks ago 105MB
mysql latest c60d96bd2b77 3 weeks ago 514MB
centos centos7 8652b9f0cb4c 9 months ago 204MB
将tomcat启动起来
-- 镜像运行起来，并且将端口进行映射到宿主机端口
docker run -it -p 8080:8080 tomcat
在另外一个创建通过命令查看下当前运行的容器,tomcat正在运行
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
8b294cd7074e tomcat "catalina.sh run" 29 seconds ago Up 28 seconds 0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp zealous_cohen
f42ae22e4b72 centos:centos7 "/bin/bash" 3 weeks ago Up 46 hours centos-test
然后我们进入tomcat这个容器看下哈
docker exec -it 8b294cd7074e /bin/bash
$ docker exec -it 8b294cd7074e /bin/bash
root@8b294cd7074e:/usr/local/tomcat# ls
BUILDING.txt CONTRIBUTING.md LICENSE NOTICE README.md RELEASE-NOTES RUNNING.txt bin conf lib logs native-jni-lib temp webapps webapps.dist work
然后再进入webapp（项目文件位置）中看下,如下可以看到webapp中是空的
root@8b294cd7074e:/usr/local/tomcat# cd webapps
root@8b294cd7074e:/usr/local/tomcat/webapps# ls
root@8b294cd7074e:/usr/local/tomcat/webapps#
然后我们访问下tomcat，404说明tomcat是正常启动了，只是没有找到对应的页面，这也容易理解应为wabapp中是空的
那么我们尝试自己做一个webapp中有内容的镜像
我们将webapps.dist中的文件copy到wabapp中
root@8b294cd7074e:/usr/local/tomcat# cp -r webapps.dist/* webapps
root@8b294cd7074e:/usr/local/tomcat# cd webapps
root@8b294cd7074e:/usr/local/tomcat/webapps# ls
ROOT docs examples host-manager manager
修改之后发现tomcat可以正常访问了
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
8b294cd7074e tomcat "catalina.sh run" 27 minutes ago Up 27 minutes 0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp zealous_cohen
现在这个tomcat我们做了简单的修改，我觉得我的这个tomcat比官方的好一点点，我把我这个镜像提交下
$ docker commit -a="cb" -m "add init file" 8b294cd7074e newtomcat:1.0
sha256:44cf4d44be664d9704a3fc38ddef1f03fa7f113ad83f4049cced322a14dc216b
通过docker images可以看到有新镜像就创建好了，仔细观察可以发现我们提交的额newtomcat比官方的tomcat要大一点
$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
newtomcat 1.0 44cf4d44be66 46 seconds ago 673MB
tomcat latest 710ec5c56683 7 days ago 668MB
redis latest aa4d65e670d6 3 weeks ago 105MB
mysql latest c60d96bd2b77 3 weeks ago 514MB
centos centos7 8652b9f0cb4c 9 months ago 204MB
后面就可以直接使用自己的镜像了，也可以发布出去给别人使用，这个后面在说
通过这个例子可以回顾下上面的分层思想，newtomcat是我们在之前容器层做了修改后生成的镜像，这个镜像和虚拟机的镜像快照差不多
关于docker的镜像就说到这里，到现在docker算是简单的入了个门，后面会继续学习docker相关的内容，大家一起加油！
日拱一卒无有尽，功不唐捐终入海
