Docker——镜像讲解

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.

   所有的应用,直接打包docker镜像,就可以直接跑起来!

   如何得到镜像:

   • 从远处仓库下载
   • 直接拷贝
   • 自己制作镜像 DockerFile

2. Dock镜像加载原理

   UnionFS(联合文件系统)

   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

   注:

   • 可以在下载的时候直接查看到分层
   • 不同镜像间的同一层是共享的,不用额外下载
   • 分层举例:mysql,jdk,docker…

   Docker镜像加载原理

   bootfs(boot file system)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，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。

   注:

   • 这种引导加载是公用的
   • 类似于电脑开机时,从黑屏到亮屏的阶段
   • 用完之后会卸载
   • 高端设计的底层原理都是最朴素的智慧

   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。

   注:

   • 引导完成后,对应的linux系统搭建完成

   平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G，为什么Docker这里才200M？

   对于一个精简的OS，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。

   注:

   • 内核做了精简,删去了部分命令
   • 舍去了共有的引导操作
   • 直接使用了主机的内核

3. 分层理解

   分层的镜像:为什么Docker镜像要使用分层结构?

   优点:

   • 实现资源的复用.以层级为单位进行下载,如果不同的镜像间有相同的层级就无需下载,直接使用
   • 对于不同版本应用的交叉,高层镜像的版本会覆盖底层镜像的版本

   查看:docker inspect inspect imageId

   特点

   Docker镜像都是只读的,当容器启动时,一个新的可写层(容器层)被加载到镜像的顶部,容器之下的可以称为镜像层

4. commit镜像

   docker commit 提交容器成为一个新的副本
   
   # 命令和git原理类似
   #将容器提交为镜像
   docker commit -m="提交的秘书信息" -a="作者" 容器id 目标镜像名[:TAG] #TAG可以为版本号
   
   #测试:重新构建一个tomcat镜像,使webapps文件夹下有webapps.dist中的文件
   
   #1.将webapps.dist中的文件递归复制到webapps中
   [root@iZwz908j8pbqd86doyrez5Z ~]# docker run -d -it tomcat /bin/bash
   ca78e0a04a1555f597818a59cb7b2efb57d0cfa631a7f3be9f013acf01780f30
   [root@iZwz908j8pbqd86doyrez5Z ~]# docker ps
   CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
   ca78e0a04a15        tomcat                "/bin/bash"         18 seconds ago      Up 17 seconds       8080/tcp                 happy_khayyam
   1c7cb01a1127        portainer/portainer   "/portainer"        3 hours ago         Up 4 minutes        0.0.0.0:8088->9000/tcp   jovial_yonath
   fc7c340046da        d5eef28cf41d          "catalina.sh run"   4 hours ago         Up 4 hours          0.0.0.0:8081->8080/tcp   loving_yalow
   [root@iZwz908j8pbqd86doyrez5Z ~]# docker attach ca78e0a04a15
   root@ca78e0a04a15:/usr/local/tomcat# ls
   BUILDING.txt	 LICENSE  README.md	 RUNNING.txt  conf  logs	    temp     webapps.dist
   CONTRIBUTING.md  NOTICE   RELEASE-NOTES  bin	      lib   native-jni-lib  webapps  work
   root@ca78e0a04a15:/usr/local/tomcat# cp -r webapps.dist/* webapps
   root@ca78e0a04a15:/usr/local/tomcat# cd webapps
   root@ca78e0a04a15:/usr/local/tomcat/webapps# ls
   ROOT  docs  examples  host-manager  manager
   
   #2.制作镜像
   [root@iZwz908j8pbqd86doyrez5Z ~]# docker commit -m="test" -a="Arno" 2bf4b871c05c tomcat1:1.0
   sha256:c41979180de2e523874ff2aba70b4ffa37e95a91db7e7e9c458662221e76a8a4
   [root@iZwz908j8pbqd86doyrez5Z ~]# docker run -d -p 8082:8080 tomcat1:1.0
   92d267e01bd61ef6a4ffbf8f92134a023a1e7b44e6b03565c989832dacc93755
   [root@iZwz908j8pbqd86doyrez5Z ~]# docker ps
   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
   92d267e01bd6        tomcat1:1.0         "catalina.sh run"   10 seconds ago      Up 9 seconds        0.0.0.0:8082->8080/tcp   affectionate_cohen
   2bf4b871c05c        tomcat:9.0          "catalina.sh run"   7 minutes ago       Up 3 minutes        0.0.0.0:8081->8080/tcp   strange_poincare
   [root@iZwz908j8pbqd86doyrez5Z ~]# curl localhost:8082
   

   注:

   • 这里要用tomcat:9.0,如果用tomcat:latetst则不行
   • -it:要等容器内的命令执行完毕才会出来执行当前的操作,与bash形成了很好的搭配