（四）Docker-镜像原理

一、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、环境变量和胚子文件。

二、UnionFS(联合文件系统)

　　Union文件系统是一种分层、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一层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统。Union文件系统时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（没有父级镜像），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。

三、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UnionFS。

　　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。

　　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。

　　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，只需要包括最基本的命令、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。

　　为什么Docker镜像要采用这种分层结构呢？

　　答：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base镜像构建而来，那么宿主机就只需要保存一份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。

　　Docker镜像的特点：

　　　　a、Docker镜像都是只读的

　　　　b、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”