7个月前 (01-14) CloudMan6  每天5分钟Docker
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Docker 支持通过扩展现有镜像,创建新的镜像。

实际上,Docker Hub 中 99% 的镜像都是通过在 base 镜像中安装和配置需要的软件构建出来的。比如我们现在构建一个新的镜像,Dockerfile 如下:

镜像的分层结构 - 每天5分钟玩转容器技术(11)

① 新镜像不再是从 scratch 开始,而是直接在 Debian base 镜像上构建。

② 安装 emacs 编辑器。

③ 安装 apache2。、

④ 容器启动时运行 bash。

构建过程如下图所示:

镜像的分层结构 - 每天5分钟玩转容器技术(11)

可以看到,新镜像是从 base 镜像一层一层叠加生成的。每安装一个软件,就在现有镜像的基础上增加一层。

问什么 Docker 镜像要采用这种分层结构呢?

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 Docker Host 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,我们将在后面更深入地讨论这个特性。

这时可能就有人会问了:如果多个容器共享一份基础镜像,当某个容器修改了基础镜像的内容,比如 /etc 下的文件,这时其他容器的 /etc 是否也会被修改?

答案是不会!

修改会被限制在单个容器内。

这就是我们接下来要学习的容器 Copy-on-Write 特性。

可写的容器层

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”。

镜像的分层结构 - 每天5分钟玩转容器技术(11)

所有对容器的改动 - 无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中。

只有容器层是可写的,容器层下面的所有镜像层都是只读的

下面我们深入讨论容器层的细节。

镜像层数量可能会很多,所有镜像层会联合在一起组成一个统一的文件系统。如果不同层中有一个相同路径的文件,比如 /a,上层的 /a 会覆盖下层的 /a,也就是说用户只能访问到上层中的文件 /a。在容器层中,用户看到的是一个叠加之后的文件系统。

1、添加文件  在容器中创建文件时,新文件被添加到容器层中。

2、读取文件 在容器中读取某个文件时,Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到,立即将其复制到容器层,然后打开并读入内存。

3、修改文件 在容器中修改已存在的文件时,Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到,立即将其复制到容器层,然后修改之。

4、删除文件 在容器中删除文件时,Docker 也是从上往下依次在镜像层中查找此文件。找到后,会在容器层中记录下此删除操作。

只有当需要修改时才复制一份数据,这种特性被称作 Copy-on-Write。可见,容器层保存的是镜像变化的部分,不会对镜像本身进行任何修改。

这样就解释了我们前面提出的问题:容器层记录对镜像的修改,所有镜像层都是只读的,不会被容器修改,所以镜像可以被多个容器共享

理解了镜像的原理和结构,下一节我们学习如何构建镜像。

 

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