4. Docker镜像(详细讲解说明)
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1. Docker 容器当中镜像的概述
镜像: 是一种轻量级,可执行的独立软件包,它包含运行某个软件所需的所有内容,我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境(包括代码,运行时需要的库,环境变量和配置文件等),这个打包好的运行环境就是 image 镜像文件。
只有通过这个镜像文件才能生成 Docker 容器实例(类似Java中 new 出来的一个对象。)
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在下载
1.1 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。
1.2 Docker 镜像加载原理
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 镜像的最底层是引导文件系统 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这里才200M?
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。
为什么 Docker 镜像要采用这种分层结构呢:
镜像分层最大的一个好处就是共享资源,方便复制迁移,就是为了复用。
比如说: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的。
Docker 镜像层都是只读的,容器层是可写的 。
当容器启动时,一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作“容器层”,“容器层”之下的都叫“镜像层”。
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”。 所有对容器的改动 - 无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中。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。
2. Docker 镜像 commit 操作案例
docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]
docker容器内执行上述两条命令:
apt-get update
apt-get -y install vim
安装完成后,commit 我们自己的新镜像。commit 命令不是在容器实例当中执行的,而是在主机当中执行的。
[root@localhost ~]# docker commit -m "vim cmd add ok" -a="rainbowsea" 5fffefc168fe rainbowsea/myubuntu:1.3
[root@localhost ~]# docker stop 5fffefc168fe 3aa02dfe9ea5
启动我们的新镜像并和原来的对比
[root@localhost ~]# docker run -it c939301d4044 /bin/bash
官网是默认下载的Ubuntu没有vim命令 我们自己commit构建的镜像,新增加了vim功能,可以成功使用
3. 总结:
Docker 中的镜像分层,支持通过扩展现有镜像,创建新的镜像 。类似于Java继承于一个 Base 基础类,自己再按需扩展。新镜像是从 base 镜像一层一层叠加生成的。每安装一个软件,就在现有镜像的基础上增加一层。
4. 最后:
“在这个最后的篇章中,我要表达我对每一位读者的感激之情。你们的关注和回复是我创作的动力源泉,我从你们身上吸取了无尽的灵感与勇气。我会将你们的鼓励留在心底,继续在其他的领域奋斗。感谢你们,我们总会在某个时刻再次相遇。”