目的

共享资源: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。

Copy-on-Write

容器启动时候,一个新的可写层被加载到镜像的顶部,这一层被称作容器层,容器层之下的都叫镜像层。所有对容器的改动,无论添加、删除,还是修改文件都只会发生在容器层中。只有容器层是可写的,容器层下面的所有镜像层都是只读的。

镜像层数量可能会很多,所有镜像层会联合在一起组成一个统一的文件系统。如果不同层中有一个相同路径的文件,比如 /a,上层的 /a会覆盖下层的 /a,也就是说用户只能访问到上层中的文件 /a。在容器层中,用户看到的是一个叠加之后的文件系统。

(1)添加文件。在容器中创建文件时,新文件被添加到容器层中。

(2)读取文件。在容器中读取某个文件时,Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到,打开并读入内存。

(3)修改文件。在容器中修改已存在的文件时,Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到,立即将其复制到容器层,然后修改之。

(4)删除文件。在容器中删除文件时,Docker 也是从上往下依次在镜像层中查找此文件。找到后,会在容器层中记录下此删除操作。只有当需要修改时才复制一份数据,这种特性被称作 Copy-on-Write。

可见,容器层保存的是镜像变化的部分,不会对镜像本身进行任何修改,所有镜像层都是只读的,不会被容器修改,所以镜像可以被多个容器共享。