Docker 镜像原理

镜像

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.是什么

　　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下。

　　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，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 镜像加载原理

Docker的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就是 UnionFs

　　Bootfs（boot-file system）主要包含bootloader(加载器)和kernel(内核)，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能在内存中了，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就是各种不同操作系统的发行版，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、工具和程序就可以了，因为底层直接用宿主机的内核，自己只需要提供rootfs就可以了，因此可见，对于不用的Linux发行版，bootfs基本是一致的，而rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs。

3.Docker 为什么采用分层结构？

为了共享资源

例如：多个镜像从相同的父镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份父镜像，同时内存中也只需加载一份父镜像就可以为所有容器服务了，并且镜像的每一层都可以被共享。

4.Docker 镜像特点

1. Docker镜像只读

    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”之下的都叫做“镜像层”

2. 当镜像实例为容器后，只有最外层是可写的。