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docker_image.md

File metadata and controls

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docker image（镜像）

Table Of Contents

image是什么

UnionFS

UnionFS: 联合文件系统

  • 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，类似千层饼。
    • 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)

  • UnionFS是Docker镜像的基础。

  • docker image下载时看到的一层一层的就是使用的这个文件系统，查看每次下载的一层是叠加还是修改，当两个镜像中的某一层已经相同就不会下载第二次

  • 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

  • UnionFS特点

    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 image加载原理

  • docker的镜像使用了UnionFS，由一层一层的文件系统组成。

  • BootFS（boot file system）

    • 主要包含bootloader、kernel。
    • bootloader主要用于引导加载kernel，完成命名空间、容器组、设备映射等工作
    • Linux刚启动时会加载bootfs文件系统

      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，系统也会卸载bootfs。

    • 在Docker镜像的最底层是bootfs。

      这一层与Linux/Unix系统是一样的，包含bootloader、kernel。

  • RootFS（root file system）

    • RootFS在bootfs之上
    • RootFS就是各种不同的操作系统（精简的Linux OS），比如Ubuntu，Centos等。包含OS系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件

    BootFS and RootFS

  • 示例

    • Dockerfile

      FROM debian
RUN apt-get install -y emacs
RUN apt-get install -y apache2
... ...
EXPOSE 80
CMD ["/usr/sbin/httpd -D FOREGROUND"]

    • 图示

  • 为什么CentOS的ISO镜像及安装后的OS都是好几个G，而CentOS docker镜像才200M

    对于一个精简OS的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 OS的BootFS基本是一致的(kenel)，因此不同的LinuxOS发行版可以共用BootFS。
但RootFS会有差别。

镜像是分层的

如拉取redis镜像，是一层一层的拉取

  • image为什么要采用分层的结构? 
    为了"共享资源"，节省硬盘空间和内存

例如：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。

镜像都只读的

当容器启动时，一个新的"可写层"被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作"容器层"，

"容器层"之下的都叫"镜像层"。

创建镜像

生成镜像有两种方式

  • docker commit 容器
  • 由Dockerfile文件docker build镜像

docker commit

Create a new image from a container's changes

以容器为副本创建镜像，相当于容器的快照。容器可以是运行的或是停止的

这是制作image的一种方式。另外一种由Dockerfile文件来构建镜像

  • Usage 
    docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

Options:
  -a, --author string    Author (e.g., "John Hannibal Smith <[email protected]>")
  -c, --change list      Apply Dockerfile instruction to the created image
  -m, --message string   Commit message
  -p, --pause            Pause container during commit (default true)

    • 提交时默认会暂停容器

    • 示例

      docker commit -a "Hanxiao <[email protected]>" -m "Ningx with install vim" 容器ID或容器名 mynginx:1.1
docker commit -a "Hanxiao <[email protected]>" -m "Ningx with install vim" 容器ID或容器名 mynginx:latest

由Dockerfile文件docker build镜像

  • Dockerfile

    /mydocker/Dockerfile4

    FROM centos
LABEL maintainer="NGINX Docker Maintainers <[email protected]>"
RUN yum install -y nginx
RUN echo "Nginx Web: CMD defining default arguments for an ENTRYPOINT" > /usr/share/nginx/html/index.html
EXPOSE 80
CMD ["-g", "daemon off;"]
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/nginx"]
You have new mail in /var/spool/mail/root
[root@bind-dns mydocker]# 
[root@bind-dns mydocker]# cat Dockerfile_nginx_4
FROM centos
LABEL maintainer="NGINX Docker Maintainers <[email protected]>"
RUN yum install -y nginx
RUN echo "Nginx Web: CMD defining default arguments for an ENTRYPOINT" > /usr/share/nginx/html/index.html
EXPOSE 80
CMD ["-g", "daemon off;"]
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/nginx"]

  • 构建镜像

    docker build -f /mydocker/Dockerfile_nginx_4 -t hanxiao/mynginx:4.1 /mydocker

  • 测试镜像

    docker run -d --name mynginx -p 5003:80 hanxiao/mynginx:4.1
    • 浏览器访问 http://:5003，访问正常