docker 镜像

镜像介绍

镜像是一种轻量级的，可执行的独立软件包，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，可以通过打包成镜像直接部署。

UnionFS（联合文件系统）

 UnionFS（联合文件系统）是一种分层、轻量级、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。UnionFS是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行集成，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，但从表面看起来，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。

镜像加载原理

Docker 实际上是由一层一层的文件系统组成（UnionFS）。

BootFS 主要包含 bootloader 和 kernel，bootloader 主要是引导加载 kernel，Linux 启动时会加载 bootfs，Docker 的最底层也是 BootFS，包含 boot 加载器和内核。当 boot 加载完后，整个内核就都在内存中，此时内存的使用权会由 BootFS 转交给内核，系统也会卸载 BootFS。

RootFS 在 BootFS 之上，包含的是典型 Linux 系统中的 /dev、/proc、/bin、/etc 等标准文件和目录。RootFS 就是各种不同的操作系统发行版，如 Ubuntu、Centos 等。

对于一个精简的 OS，FootFS 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，因为最底层直接用 Host 的 kernel，自己只需要提供 RootFS 就可以了。因此不同发行版本 Linux 的 BootFS 基本是一致的，RootFS 会有差异，不同发行版本 Linux 可以公用 BootFS。

镜像分层原理

Docker 镜像都是只读的，当容器启动时，一个新的可写层会加载到镜像顶部，这一层就是通常说的容器层，容器层之下的都叫镜像层。所有的 Docker 镜像都起始于一个基础镜像层，当修改或增加新的内容时，就会在当前镜像层上创建新的镜像层。

Docker 通过存储引擎（新版本采用快照机制）的方式来实现镜像层堆栈，并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统。

当下载一个镜像时，也是分层下载的。如图所示，下载 redis 镜像，总共有六层。其中第一层之前已经下载过了，就不会重复下载了。

 

通过下面的命令查看 redis 镜像的详细信息，可以看到 redis 镜像的 rootfs 有六层。

docker inspect redis:latest

镜像散列值（摘要）

Docker 1.10 中引入了新的内容寻址存储模型。作为模型的一部分，每一个镜像现在都有一个基于其内容的密码散列值。因为摘要是镜像内容的一个散列值，所以镜像内容的变更一定会导致散列值的改变。这意味着摘要是不可变的。