Docker|【五、docker镜像详解】容器|运维|云原生|docker

作者简介: 博主在读机器人研究生，目前研一。对计算机后端感兴趣，喜欢 c + + , g o , p y t h o n , 目前熟悉 c + + ， g o 语言，数据库，网络编程，了解分布式等相关内容 \textcolor{orange}{博主在读机器人研究生，目前研一。对计算机后端感兴趣，喜欢c++,go,python,目前熟悉c++，go语言，数据库，网络编程，了解分布式等相关内容} 博主在读机器人研究生，目前研一。对计算机后端感兴趣，喜欢c++,go,python,目前熟悉c++，go语言，数据库，网络编程，了解分布式等相关内容
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本文摘要

本专栏将非常细致的讲解docker原理、安装、用docker部署相关服务器以及使用docker部署自己的镜像，非常简单易懂。本文主要讲解docker镜像及相关理论知识。

文章目录

Docker镜像详解

镜像是什么

Docker 镜像加载原理

分层理解

分层的优点

理解分层

特点

commit镜像

实战测试

Docker系列文章：
一、Docker概述
二、Docker安装大全
三、Docker 命令大全
四、Docker容器部署
五、Docker镜像详解
六、Docker容器卷详解
七、 Dockerfile详解
八、Docker网路模式详解
笔记总结：https://www.bilibili.com/video/BV1og4y1q7M4
可面试可复习

Docker镜像详解镜像是什么镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
所有的应用，直接打包docker镜像，就可以直接跑起来!
如何得到镜像:

从远程仓库下载
朋友拷贝给你
自己制作一个镜像DockerFile

Docker 镜像加载原理

UnionFS:(联合文件系统)

我们在拉取hello world的时候，看到的一层层的就是这个！

用来记录每一次修改，查看是否是新增或者叠加

**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(uniteseveral 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

类似于Git版本控制系统

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例如都要下载Tomcat和MySQL，其中Tomcat已经下载了centos，那么在下载MySQL时就不用单独下载，而是他们共用一个centos

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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bootioader和kenel,bootloader主要是引导加载kemel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是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。

bootfs:系统启动引导需要加载。黑屏———>开机（加载）这一部分就是公用的，相当于文件联合系统的概念

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平时我们安装进虚拟机的Centos都是好几个G，而Docker才200M

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对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令，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就可以，由于可见对于不同的Linux发行版，bootfs基本一致的，rootfs会有差别，因此不同发型版可以公用boootfs。
分层理解下载一个镜像，查看下载的日志输出，可以看到是一层一层的在下载

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#用docker image inspect redis:latest 查看下载redis信息[root@VM-16-15-centos ~]# docker image inspect redis:latest [ //...... "RootFS": { "Type": "layers", "Layers": [ "sha256:2edcec3590a4ec7f40cf0743c15d78fb39d8326bc029073b41ef9727da6c851f", "sha256:9b24afeb7c2f21e50a686ead025823cd2c6e9730c013ca77ad5f115c079b57cb", "sha256:4b8e2801e0f956a4220c32e2c8b0a590e6f9bd2420ec65453685246b82766ea1", "sha256:529cdb636f61e95ab91a62a51526a84fd7314d6aab0d414040796150b4522372", "sha256:9975392591f2777d6bf4d9919ad1b2c9afa12f9a9b4d260f45025ec3cc9b18ed", "sha256:8e5669d8329116b8444b9bbb1663dda568ede12d3dbcce950199b582f6e94952" ] }, "Metadata": { "LastTagTime": "0001-01-01T00:00:00Z" } } ]

分层信息：

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分层的优点
资源共享是最大的优点!比如有多个镜像都从相同的Base镜像构建而来，那么宿主只需要在磁盘上保留一份base镜像，同时内存中只需要加载一份base镜像，这样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。
查看镜像分层可以通过:docker image inspect命令！！

[root@VM-16-15-centos ~]# docker image inspect redis:latest [ //...... "RootFS": { "Type": "layers", "Layers": [ "sha256:2edcec3590a4ec7f40cf0743c15d78fb39d8326bc029073b41ef9727da6c851f", "sha256:9b24afeb7c2f21e50a686ead025823cd2c6e9730c013ca77ad5f115c079b57cb", "sha256:4b8e2801e0f956a4220c32e2c8b0a590e6f9bd2420ec65453685246b82766ea1", "sha256:529cdb636f61e95ab91a62a51526a84fd7314d6aab0d414040796150b4522372", "sha256:9975392591f2777d6bf4d9919ad1b2c9afa12f9a9b4d260f45025ec3cc9b18ed", "sha256:8e5669d8329116b8444b9bbb1663dda568ede12d3dbcce950199b582f6e94952" ] }, "Metadata": { "LastTagTime": "0001-01-01T00:00:00Z" } } ]

理解分层

所有的Docker镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或增加新的内容时，就会在当前镜像层之上创建新的镜像层。
举一个简单的例子，假如基于UbuntuLinux16.04创建一个新的镜像，这就是新镜像的第一层:如果在该镜像中添加Python包，就会在基础镜像层之上创建第二个镜像层; 如果继续添加一个安全补丁，就会创建第三个镜像层。
该镜像当前已经包含3个镜像层，如下图所示(这只是一个用于演示的很简单的例子)。

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在添加额外的镜像层同时，镜像始终保持是当前所有镜像的组合，每个每个镜像层包含3个文件，而镜像包含了来自来个镜像层的6个文件

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下图，在外部看来整个镜像只有6个文件，这是因为最上层的文件7是文件5的一个更新版本。

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这种情况下，上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像层中的文件。这样就使得文件的更新版本作为一个新镜像层添加到镜像当中。
Docker通过存储引擎(新版本采用快照机制)的方式来实现镜像层堆栈，并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统。
Linux上可用的存储引擎有AUFS、Overlay2DeviceMapperBtrfs以及ZFS。顾名思义，每种存储引擎都基于Linux中对应的文件系统或者块设备技术，并且每种存储引整都有其种有的性能特点。
Docker在Windows上仅支持windowsfilter一种存储引擎，该引擎基于NTFS文件系统之上实现了分层和CoW[1]。
下图屏示了与系统易示相同的三层镜像，所有镜像层堆叠并合并，对外提供统一的视图。

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特点

假设有些层是相同的，我们就可以直接复用
Docker镜像是只读的，当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部！
这一层就是我们通常说的容器层，容器层之下的都叫镜像层！

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commit镜像

docker commit#命令提交容器成为一个新的版本 #命令和git一样 docker commit -m=“提交的描述信息”-a="作者" 容器id 目标镜像名:[TAG]

实战测试

默认的官方Tomcat镜像的webapps文件夹中没有任何内容，需要从webapps.dist中拷贝文件到webapps文件夹。
下面自行制作镜像：就是从webapps.dist中拷贝文件到webapps文件夹下，并提交该镜像作为一个新的镜像。使得该镜像默认的webapps文件夹下就有文件。具体命令如下：

# 将我们操作过的容器通过commit提交为一个镜像！这就是以后使用我们修改过的镜像即可。这就是我们自己的一个修改的镜像#1.启动tomcat [root@VM-16-15-centos ~]# docker run -it -p 3355:8080 tomcat#打开一个新的命令窗口进入tomcat [root@VM-16-15-centos ~]# docker exec -it 4f7d099bd5ec/bin/bash root@4f7d099bd5ec:/usr/local/tomcat# ls BUILDING.txtLICENSEREADME.mdRUNNING.txtconflogstempwebapps.dist CONTRIBUTING.mdNOTICERELEASE-NOTESbinlibnative-jni-libwebappswork root@4f7d099bd5ec:/usr/local/tomcat# cd webapps root@4f7d099bd5ec:/usr/local/tomcat/webapps# ls root@4f7d099bd5ec:/usr/local/tomcat/webapps# cd .. root@4f7d099bd5ec:/usr/local/tomcat# ls BUILDING.txtLICENSEREADME.mdRUNNING.txtconflogstempwebapps.dist CONTRIBUTING.mdNOTICERELEASE-NOTESbinlibnative-jni-libwebappswork#3.将webapps.dist下面的全部文件拷贝到webapps下 root@4f7d099bd5ec:/usr/local/tomcat# cp webapps.dist/* webapps#4. 提交自己的镜像 [root@VM-16-15-centos ~]# docker commit -a="dainiao" -m="add webapps app" 176c3aef6cdd romcat02:1.0 sha256:66f12723b8138fcb1a81576012cb7597e19bb65dd8e0af4d5aeb156eaaae3f43#5.查看发现自己的镜像多了一个tomcat02 [root@VM-16-15-centos ~]# docker images REPOSITORYTAGIMAGE IDCREATEDSIZE romcat021.066f12723b81311 seconds ago684MB nginxlatest605c77e624dd5 months ago141MB tomcatlatestfb5657adc8925 months ago680MB redislatest7614ae9453d15 months ago113MB centoslatest5d0da3dc97649 months ago231MB

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