Docker鏡像是一個特殊的文件系統，除了提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些為運行時准備的一些配置參數（如匿名卷、環境變量、用戶等）。鏡像不包含任何動態數據，其內容在構建之后也不會被改變。Docker 設計時，就充分利用 Union FS的技術，將其設計為 分層存儲的架構 。鏡像實際是由多層文件系統聯合組成。鏡像構建時，會一層層構建，前一層是后一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改變，后一層上的任何改變只發生在自己這一層。比如，刪除前一層文件的操作，實際不是真的刪除前一層的文件，而是僅在當前層標記為該文件已刪除。在最終容器運行的時候，雖然不會看到這個文件，但是實際上該文件會一直跟隨鏡像。因此，在構建鏡像的時候，需要額外小心，每一層盡量只包含該層需要添加的東西，任何額外的東西應該在該層構建結束前清理掉。分層存儲的特征還使得鏡像的復用、定制變的更為容易。甚至可以用之前構建好的鏡像作為基礎層，然后進一步添加新的層，以定制自己所需的內容，構建新的鏡像。
鏡像（Image）和容器（Container）的關系，就像是面向對象程序設計中的類 和 實例 一樣，鏡像是靜態的定義，容器是鏡像運行時的實體。容器可以被創建、啟動、停止、刪除、暫停等。容器的實質是進程，但與直接在宿主執行的進程不同，容器進程運行於屬於自己的獨立的命名空間。前面講過鏡像使用的是分層存儲，容器也是如此。容器存儲層的生存周期和容器一樣，容器消亡時，容器存儲層也隨之消亡。因此，任何保存於容器存儲層的信息都會隨容器刪除而丟失。按照 Docker 最佳實踐的要求，容器不應該向其存儲層內寫入任何數據 ，容器存儲層要保持無狀態化。所有的文件寫入操作，都應該使用數據卷（Volume）、或者綁定宿主目錄，在這些位置的讀寫會跳過容器存儲層，直接對宿主(或網絡存儲)發生讀寫，其性能和穩定性更高。數據卷的生存周期獨立於容器，容器消亡，數據卷不會消亡。因此， 使用數據卷后，容器可以隨意刪除、重新 run ，數據卻不會丟失。
鏡像構建完成后，可以很容易的在當前宿主上運行，但是，如果需要在其它服務器上使用這個鏡像，我們就需要一個集中的存儲、分發鏡像的服務，Docker Registry就是這樣的服務。一個 Docker Registry中可以包含多個倉庫（Repository）；每個倉庫可以包含多個標（Tag）；每個標簽對應一個鏡像。所以說：鏡像倉庫是Docker用來集中存放鏡像文件的地方類似於我們之前常用的代碼倉庫。通常，一個倉庫會包含同一個軟件不同版本的鏡像，而標簽就常用於對應該軟件的各個版本。我們可以通過 <倉庫名>:<標簽>的格式來指定具體是這個軟件哪個版本的鏡像。如果不給出標簽，將以 latest 作為默認標簽.。最常使用的 Registry 公開服務是官方的 Docker Hub ，這也是默認的 Registry，並擁有大量的高質量的官方鏡像。除了使用公開服務外，用戶還可以在 本地搭建私有 Docker Registry 。Docker 官方提供了 Docker Registry 鏡像，可以直接使用做為私有 Registry 服務。開源的 Docker Registry 鏡像只提供了 Docker Registry API 的服務端實現，足以支持 docker 命令，不影響使用。但不包含圖形界面，以及鏡像維護、用戶管理、訪問控制等高級功能。
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