1.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。
2.UnionFs(联合文件系统):是一种分层、轻量级的文件系统,它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加,同时可以将不同的目录挂在到同一个虚拟文件系统下。UnionFS是镜像的基础,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。
3.镜像加载原理: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(操作系统内核),bootloadder主要是引导加载kernel,linux启动时会加载bootfs文件系统,在镜像的最底层就是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untubu、 centos等。
对于一个精简的操作系统,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,因为底层直接用宿主机的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。


不同容器都有一个共同的镜像,这个镜像有不同层级,每个层级都有自己的内容,可以共用,docker根据不同的需求来叠加镜像,从而对外暴露一个整体的镜像,每个容器都是精简版的linux系统,bootfs相当于鲸鱼的背,各容器内核kernal共用。
4.为什么镜像要采用这种分层结构:
最大的一个好处就是-共享资源。比如:有多个镜像都从相同的基础镜像构建而来,那么宿主机只需要在磁盘上保存一份基础镜像,同时内存中也只需加载一份基础镜像,就可以为所有容器服务了。镜像的每一层都可以被共享,见上图。
5.镜像的特点:
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。这一层通常被称为容器层,容器层之下的都叫镜像层。

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