Docker镜像详解

Docker镜像

是什么

• 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。

分层的镜像

• 比如我们拉取Tomcat镜像的时候

  看起来不仅仅是拉取一整个tomcat镜像

而是分成多个进行拉取，这就是分层的镜像

联合文件系统（UnionFS）

• 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。
• 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

• 之前我们说可以把容器看做一个简易版的Linux环境（其中包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。
• 而Docker镜像的最底层就是引导文件系统bootfs（boot file system）。bootfs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。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。
• 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。

• 这也解释了为什么Docker上的CentOS镜像为什么都那么小

  • 底层直接用主机的内核，自己只需要提供rootfs就行了，所以rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程序库即可。

为什么镜像分层

• 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

注意点

• Docker的镜像层都是只读的，可以共享
• Docker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。这一层通常被称为”容器层“。”容器层“之下的都是”镜像层“。

Docker Commit

• 默认的CentOS是没有vim功能的

  

• 安装vim

  

• 提交容器副本，使之成为一个新的镜像

  docker commit -m="提交信息" -a="作者" 容器ID 镜像名:标签名

从这里也可以看到分层的好处，我们只需要在原本的centos镜像上，添加新的功能，然后生成新的镜像，来进行迭代。

镜像发布到阿里云

• 容器镜像服务-实例中心-镜像仓库-基本信息

  

• 在阿里云可以对镜像进行安全扫描以及显示分层信息

  镜像安全扫描
  

镜像分层信息

Docker私有库

搭建Docker私有库

• Docker提供了构建私有仓库的镜像：Docker Registry，可以使用此镜像来搭建私有仓库

• 拉取registry镜像：docker pull registry

  

• 运行私有仓库：docker run -d -p 5000:5000 --privileged=true registry

  

• 查看私有库中的镜像：curl -XGET http://localhost:5000/v2/_catalog

  

• 修改镜像的Tag：docker tag tomcat:latest localhost:5000/mytomcat:1.0

  

• 配置Docker私服支持Http

  默认情况下，Docker私服库不支持Http，需要添加配置信息

 "insecure-registries": ["host:port"]

为了以防万一 可以重启Docker

• 推送镜像到私服库

  

查看仓库中的镜像文件

• 从私服库中下载镜像：docker pull localhost:5000/mytomcat:1.0