一. 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.
1. 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. 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
2. Docker: 镜像加速原理
docker镜像实际上是由一层一层的文件系统组成, 这种层级就是联合文件系统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有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.
平时,我们安装进虚拟机的centOS都是好几个G, 为什么docker里才200M?
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, 自己只需提供rootfs就可以了. 由此可见,对于不同发行版本的Linux, bootfs基本是一致的, rootfs会有差别, 因此不同的发行版可以共用bootfs
这里就说明了docker为什么小而快, 就是因为他和主机功能内核.
以docker pull为例, 在下载的过程中可以看到docker镜像是一层一层的下载.
3. 分层的镜像
4. 为什么Docker镜像要采用分层结构呢?
a