理解docker鏡像與容器

2020-12-13 一個有理想的代碼狗

docker有兩個重要的概念：鏡像，容器。

1.鏡像

docker pull ubuntu：15.04

使用上面的命令可以下載一個ubuntu鏡像，這裡我沒有指定倉庫，默認是從Docker Hub下載。

使用下面命令查看本地鏡像的信息

docker images

有一個問題：為什麼docker下載的鏡像只有131.3MB，而通常我們在虛擬機中安裝ubuntu的鏡像一般都有3個G多？

這裡需要說明一個概念，傳統虛擬機上面安裝的鏡像包含兩個部分，一個是Linux內核的發行版（比如Linux3.13內核），一個是作業系統的發行版（比如說ubuntu15.04），這部分內容不包含Linux內核，但是包含Linux之外的軟體管理方式，軟體驅動，如 apt-get軟體管理包等。內核和發行版是相對獨立的，我們可能都做過這樣的事：升級發行版中的內核。同樣的道理相同的內核也可以對應不同的發行版，docker的鏡像就是利用了這個技術。

使用docker pull ubuntu：15.04命令下載鏡像時系統會出現這樣的消息

給人的第一感覺就是鏡像並不是鐵板一塊，好像是分成4個部分，一個一個的下載。事實也確實如此，下面就要介紹鏡像的分層概念。

首先在說一下docker鏡像的存儲位置/var/lib/docker/，在aufs/layer/下可以看到ubuntu15.04鏡像的分層，正是這四層組成了ubuntu15.04鏡像。

在aufs/diff目錄下使用 ls | xargs ls命令，下圖所顯示的內容相信大家都已經很熟悉了

有人可能已經觀察到了下載時所顯示的層標識和在aufs/layer/下看到的不一樣，首先說一下下載時顯示的ID

在docker 1.10之前鏡像和分層數據通過一個隨機產生的UUID標識，到1.10版本時docker引入了哈希值的方式，而且在1.10之前層ID與aufs/layer/下的目錄名是相同的，1.10之後也變得不一樣了。

鏡像分層的可以使得鏡像的規模變小了很多，這裡通過自己創建一個鏡像來說明。下面用一個簡單的Dockerfile來創建鏡像，將Dockerfile放到當前目錄下。

Dockerfile內容：

FROM ubuntu：15.04RUN echo "hello world" > /tmp/newfile

執行docker build命令

docker build -t changed-ubuntu .

生成的鏡像ID為769951131a6a，使用docker images查看

使用docker history命令查看創建了那些鏡像層

docker history changed-ubuntu

這裡可以看出新創建的changed-ubuntu鏡像並不是所有的東西的是新的，它只是在原有的ubuntu15.04上增加了一層，這個層只有12B。一個鏡像可以被重複利用創建新的鏡像，這會使得鏡像可以被高效的存儲和創建。

2.容器

下面介紹一下創建一個容器的過程。

鏡像是靜態的，鏡像的每一層都只是可讀的，而容器是動態的裡面運行著我們指定的應用，容器裡面的應用可能會新建一個文件，修改一個目錄，這些操作所帶來的改變並不會作用到鏡像裡面，因為鏡像只是可讀的。所以通過鏡像創建容器就是在鏡像上加一個可讀寫的層。下面的圖引用自docker docs，ID上有些不同。

一個鏡像可創建多個容器，每個容器都有各自的一個可讀寫層，這些層相互獨立共享下面的鏡像

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