Docker中鏡像分層的原理是什么

這篇文章將為大家詳細講解有關Docker中鏡像分層的原理是什么，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

base鏡像

base鏡像有兩層含義：

• 不依賴其他鏡像，從scratch構建

• 其他鏡像可以之為基礎進行擴展

所以，base鏡像一般都是各種Linux發行版本的Docker鏡像，比如：Ubuntu，Debian或者CentOS等。

base鏡像提供的都是最小安裝的Linux發行版本。

我們大部分鏡像都將是基于base鏡像構建的。所以，通常使用的是官方發布的base鏡像。可以在docker hub里找到。比如centos：https://hub.docker.com/_/centos

我們可以自己構建docker base鏡像，也可以直接使用已有的base鏡像。比如centos。我們可以直接從docker hub上拉取。
拉取

docker pull centos

查看

docker images centos 
REPOSITORY     TAG         IMAGE ID      CREATED       SIZE
centos       latest       1e1148e4cc2c    2 months ago    202MB

可以看到最新的centos鏡像只有200mb，是不是覺得太小了？這是因為docker鏡像在運行的時候直接使用docker宿主機器的kernel。

Linux操作系統由用戶空間和內核空間構成。

內核空間是kernel，用戶空間是rootfs，不同發行版的區別主要是rootfs。比如Ubuntu 14.04使用 upstart 管理服務，apt 管理軟件包；而 CentOS 7 使用 systemd 和 yum。這些都是用戶空間的不同，Kernel差別不大。

所以Docker可以同時支持多種 Linux 鏡像，模擬出不同的操作系統環境。

base鏡像只是用戶空間和發行版本一致，內核空間使用的是Docker宿主機器的Kernel。

存儲結構

上文里展示了如何下載一個base鏡像。我們通常是基于這份base鏡像來構建我們自己的鏡像。比如，在centos里添加一個nginx負載均衡。首先，得需要了解鏡像的結構是什么。

官方文檔： https://docs.docker.com/storage/storagedriver/

Docker鏡像的分層結構

啟動鏡像時，一個新的可寫層會加載到鏡像的頂層。這一層通常稱為"容器層",之下是"鏡像層"。

容器層可以讀寫，容器所有發生文件變更寫都發生在這一層。鏡像層只允許讀取，read-only。

修改時復制策略（copy-on-write）

Docker通過一個修改時復制策略來保證base鏡像的安全性，以及更高的性能和空間利用率。

• 當容器需要讀取文件的時候

從最上層的鏡像層開始往下找，找到后讀取到內存中，若已經在內存中，可以直接使用。換句話說，運行在同一臺機器上的Docker容器共享運行時相同的文件。

• 當容器需要修改文件的時候

從上往下查找，找到后復制到容器層，對于容器來說，可以看到的是容器層的這個文件，看不到鏡像層里的文件，然后直接修改容器層的文件。

• 當容器需要刪除文件的時候

從上往下查找，找到后在容器中記錄刪除，并不是真正的刪除，而是軟刪除。這導致鏡像體積只會增加，不會減少。

當容器需要增加文件的時候
直接在最上層的容器可寫層增加，不會影響鏡像層。

鏡像的精簡優化

優化基礎鏡像

基礎鏡像選擇時，選擇合適的較小的鏡像,常用的 Linux 系統鏡像一般有 Ubuntu、CentOs、Alpine···等

串聯Dockerfile指令

在Dockerfile中，每條指令都會創建一個鏡像層，從而增加鏡像的大小。當前層的修改不會影響上一層。

• 用&&串聯指令（RUN指令中）

• 安裝完軟件記得clean

具體實例如下：

自定義Dockerfile：

FROM ubuntu:14.04
#基礎源鏡像
MAINTAINER xiongkun
#描述鏡像的創建者，名稱和郵箱
WORKDIR /home
RUN dd if=/dev/zero of=50M.file bs=1M count=50
#創建大小為50M的測試文件
RUN rm -rf 50M.file
#刪除該文件

優化后的Dockerfile:

FROM ubuntu:14.04
#基礎源鏡像
MAINTAINER xiongkun
#描述鏡像的創建者，名稱和郵箱
WORKDIR /home
RUN dd if=/dev/zero of=50M.file bs=1M count=50 && rm -rf 50M.file
#創建文件，同時在該層刪除該文件

關于Docker中鏡像分層的原理是什么就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。