目录
Docker镜像讲解
镜像是什么
如何得到镜像
Docker镜像加载原理
UnionFS(联合文件系统)
Docker镜像加载原理
分层理解
分层的镜像
思考
特点
如何提交一个自己的镜像
docker commit提交镜像
实战测试
总结
学习通道:狂神说Java】Docker最新超详细版教程通俗易懂
docker官网:Docker Documentation | Docker Documentation
docker hun:Docker Hub
Docker镜像讲解
镜像是什么
镜像是一种轻量级、可执行的的独立软件包,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
1、从远程仓库下载
2、拷贝
3、自己制作一个镜像DockerFile
Docker镜像加载原理
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。union文件系统是docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行集成,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
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完成加载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等标准文件和目录。rootfs就是各种不同的操作系统发行版,比如Ubuntu,centos等等。
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272MB?
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。
分层理解
分层的镜像
我们可以去下载一个镜像,注意观察下载的日志输出,可以看到是一层一层的在下载。
思考
为什么docker镜像要采用这种分层的结构呢?
可以实现资源共享,比如有多个镜像都从相同的base镜像构建而来,那么宿主机只需要在磁盘上保留一份镜像,同时内存中也只需要加载一份base镜像,这样就可以为所有的容器服务了,而且镜像的每一层都可以被共享。
查看镜像分层的方式可以通过docker image inspect 命令
理解:
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Ubuntu Linux 16.04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)。
在添加额外的镜像层的同时,镜像始终保持是当前所有镜像的组合,理解这一点非常重要。下图中举了一个简单的例子,每个镜像层包含3个文件,而镜像包含了来自两个镜像层的6个文件。
上图中的镜像层跟之前图中的略有区别,主要目的是便于展示文件。
下图中展示了一个稍微复杂的三层镜像,在外部看来整个镜像只有6个文件,这是因为最上层中的文件7是文件5的一个更新版本。
这种情况下,上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像中的文件。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上可以用的存储引擎有AUFS、Overlay2、Device Mapper、Btrfs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,并且每种存储引擎都有其独有的性能特点。
docker在Windows上仅支持Windowsfilter一种存储引擎,该引擎基于NTFS文件之上实现了分层和CoW[1]。
下图展示了与系统显示相同的三层镜像。所有镜像层堆叠并合并,对外提供统一的识图。
特点
docker镜像都是只读的,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。
如何提交一个自己的镜像
docker commit提交镜像
docker commit 提交容器成为一个新的副本
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
#1、启动一个默认的Tomcat
#2、发现这个默认的Tomcat是没有webapps应用,因为官方的镜像默认webapps下面是没有文件的。
#3、将基本文件从webapps.dist拷贝进webapps
#4、将我们操作过的容器通过commit提交作为一个镜像,我们以后就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。
如果你需要保存当前容器的状态就可以通过commit来提交,获得一个镜像,就好比vm的快照。
总结
至此,学习docker已经是达到入门了,但是真正的学习才刚刚开始!还有容器数据卷、dockerfile、docker网络、docker compose、docker swarm、CI/CD Jenkins流水线等知识在等着我们去学习。