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鏡像是一種輕量級、可執(zhí)行的獨(dú)立軟件包,
用來打包軟件運(yùn)行的環(huán)境和基于運(yùn)行環(huán)境開發(fā)的軟件
,它包含運(yùn)行某個軟件所需要的所有內(nèi)容,包括代碼、運(yùn)行時的庫、環(huán)境變量和配置文件。
UnionFS(聯(lián)合文件系統(tǒng)):union文件系統(tǒng)(unionFS)是一種分層、輕量級并且高性能的文件系統(tǒng),它支持
對文件系統(tǒng)的修改作為一次提交來一層層的疊加
,同時可以將不同的目錄掛載到同一個虛擬文件系統(tǒng)下。union文件系統(tǒng)是docker鏡像的基礎(chǔ)。鏡像可以通過分層來進(jìn)行繼承?;诨A(chǔ)鏡像(沒有父鏡像),可以制作各種的應(yīng)用鏡像。
特性:一次同時加載多個文件系統(tǒng),但從外面看來,只能看到一個文件系統(tǒng),聯(lián)合加載會把各層文件系統(tǒng)疊加起來,這樣最終的文件系統(tǒng)會包含所有底層的文件和目錄
例如:
[root@t-docker chenzx]# ls dir1 a.txt b.txt [root@t-docker chenzx]# ls dir2 c.txt d.txt 把dir1和dir2掛載到dir目錄下,最終兩個目錄內(nèi)容會顯示在一個目錄下: [root@t-docker chenzx]# ls dir a.txt b.txt c.txt d.txt
docker的鏡像實(shí)際上由一層一層的文件系統(tǒng)組成,這種層級的文件系統(tǒng)稱為聯(lián)合文件系統(tǒng)(unionFS)。
bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel,bootloader主要是引導(dǎo)加載kernel,linux剛啟動時會加載bootfs文件系統(tǒng),
在docker鏡像的最底層就是bootfs
。這一層與我們典型的linux/unix系統(tǒng)是一樣的,包含boot加載器和內(nèi)核。當(dāng)boot加載完成之后,整個內(nèi)核就都在內(nèi)存中了。此時內(nèi)存的使用權(quán)已由bootfs轉(zhuǎn)交給內(nèi)核,此時系統(tǒng)也會卸載bootfs。
rootfs(root file system),在bootfs之上,包含的就是典型的linux系統(tǒng)中的/dev/,/proc,/bin,/etc/等標(biāo)準(zhǔn)目錄和文件。rootfs就是各種不同操作系統(tǒng)發(fā)行版,比如ubuntu,centos等。
畫外音:ubuntu和centos的內(nèi)核相同,只是rootfs布局不一樣而已。
平時我們安裝虛擬機(jī)的centos都是好幾個G,為什么docker這里才200M?
[root@t-docker chenzx]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE centos latest 5182e96772bf 3 weeks ago 200MB
對一個精簡的os,rootfs可以很小,只需要包含最基本的命令、工具和程序庫就可以了,因?yàn)榈讓又苯佑盟拗鳈C(jī)的kernel,自己只需要提供rootfs就行了。由此可見,對于不同的linux發(fā)行版,bootfs基本是一致的,rootfs會有差別,因此不同的發(fā)行版可以公用bootfs。
畫外音:docker為什么快,就是因?yàn)楣灿兴拗鳈C(jī)的內(nèi)核。
以我們的pull為例,在下載的過程中,我們可以看到docker的鏡像好像是在一層一層的下載。
好了,有了上面分層的概念后,我們思考一個問題,為什么tomcat的鏡像比centos鏡像還大?
[root@t-docker chenzx]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE tomcat latest 690cb3b9c7d1 7 days ago 463MB centos latest 5182e96772bf 3 weeks ago 200MB
這是因?yàn)門omcat的鏡像是由kernel、centos、jdk8、tomcat組成,所以比centos鏡像大。
為什么docker鏡像要采用這種分層結(jié)構(gòu)呢?
一句話,
分層最大的好處是:共享資源
。
比如,有多個鏡像都是從相同的base鏡像構(gòu)建而來,那么宿主機(jī)只需要在磁盤上保存一份base鏡像,同時內(nèi)存中也只需要加載一份base鏡像,就可以為所有容器服務(wù)了。而且鏡像的每一層都可以被共享。
鏡像的特點(diǎn):
鏡像都是只讀的。當(dāng)容器啟動時,一個新的可寫層被加載到鏡像的頂部。這一層被稱為容器層,容器層之下的層都是鏡像層。
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