【云原生】Docker镜像

简介: 【云原生】Docker镜像

是什么

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出来一个对象)。

分层的镜像

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


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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。


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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


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。  


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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??


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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。


重点理解


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


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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]

案例演示ubuntu安装vim

原始的默认Ubuntu镜像是不带着vim命令的

从Hub上下载ubuntu镜像到本地并成功运行

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  • 外网连通的情况下,安装vim

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docker容器内执行上述两条命令:
apt-get update
apt-get -y install vim

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安装完成后,commit我们自己的新镜像

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启动我们的新镜像并和原来的对比


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1 官网是默认下载的Ubuntu没有vim命令

2我们自己commit构建的镜像,新增加了vim功能,可以成功使用

小总结

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

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