(七) Docker 鏡像原理


一、鏡像是一種輕量級、可執行的獨立軟件包,用來打包軟件運行環境和基於運行環境的開發軟件,它包含運行某個軟件所需的所有內容,

包括代碼、運行時、庫、環境變量和配置文件。

 

二、UnionFS(聯合文件系統)

  Union文件系統(UnionFS) 是一種分層、輕量級並且高性能的文件系統,他支持對文件系統的修改作為一次提交來層層的疊加,

同時可以將不同目錄掛載到同一個虛擬文件系統下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union文件系統是Docker鏡像

的基礎。鏡像可以通過分層來進行集成,基於基礎鏡像(沒有父鏡像),可以制作各種具體的應用鏡像。

  特性:一次同時加載多個文件系統,但從外面看起來,只能看到一個文件系統你那個,聯合加載會把各層文件系統疊加起來,這樣最終的

文件系統會包含所有底層文件和目錄。

 

三、Docker 鏡像加載原理

  docker 的鏡像實際上由一層一層的文件系統組成,這種層級的文件系統UnionFS。

bootfs(boot file system) 主要包含bootloader和kernel,bootloader 主要是引導加載kernel,Linux剛啟動時會加載bootfs文件系統,在Docker鏡像的最底層是bootfs。這一層與我們典型的Linux/Unix系統是一樣的,包含boot加載器和內核。當boot加載完成之后整個內核就存在內存中了,此時內存的使用權已由bootfs轉交給內核,此時系統也會卸載bootfs。

  roorfs (root file system),在bootfs之上。包含的就是典型Linux系統中的 /dev ,/proc,/bin ,/etx 等標准的目錄和文件。rootfs就是各種不同的操作系統發行版。比如Ubuntu,Centos等等。

  對於一個精簡的OS,rootfs可以很小,只需要包括最基本的命令、工具和程序庫就可以了,因為底層直接用Host(宿主機)的kernel,自己只需要提供rootfs就行了,由此可見對於不同的Linux發行版,bootfs基本是一致的,rootfs會有差別,因此不同的發行版可以公用bootfs。

 

 四、Docker 鏡像聯合文件系統分層,Tomcat鏡像示例

  

   采用這種分層結構最大的一個好處就是共享資源,比如有多個鏡像都從相同的base鏡像構建而來,那么宿主機只需要在磁盤上保存一份base鏡像,

  同時內存中也只需要加載一份base鏡像,就可以為所有容器服務了。而且鏡像的每一層都可以被共享。 

     docker 鏡像都是只讀的,當容器啟動時,一個新的可寫層被加載到鏡像的頂部。這一層通常被稱作 “容器層” ,“容器層” 之下的都叫鏡像層。

 


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