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1、什么是镜像

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和基于运行环境开发的软件，包含运行某个软件所需的所有的内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。

2、Docker镜像加载原理

UnionFS（联合文件系统）

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系统文件，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，Union文件系统是Docker镜像基础，镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特性：以此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文件和目录。

应用打包成docker镜像。就可以

Docker镜像原理

docker镜像实际由一层一层的文件系统组成的，这种层次的文件系统为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。

Docker 的CentOS为何如此小？

对于一个精简的OS , rootfs 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,因为底层直接用Host的kernel,自己只需要提供rootfs就可以了。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。。

3、分层的理解

在镜像下载的时候，可以看到日志的输出格式是一层一层的。

这样好处是在于可以进行资源共享，多个镜像都可以从一个相同的Base镜像构建而来，那么宿主机只需要再次攀升保留一份base镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像，就可以为所有的容器服务了，而且每一层都可以被共享。

比如通过命令查看镜像分层。

[root@VM-0-6-centos ~]# docker image inspect nginx:latest
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]

所有Docker镜像都是起始于一个基础镜像层，当进行修改或者新增内容时，就会在当前镜像层之上，创建新的镜像层。

举一个简单的例子,假如基于Ubuntu Linux 16.04创建一个新的镜像, 这就是新镜像的第一层;

如果在该镜像中添加Python包,就会在基础镜像层之上创建第二个镜像层 ;

如果继续添加一个安全补丁, 就会创建第三个镜像层。该镜像当前已经包含3个镜像层,如下图所示(这只是一个用于演示的很简单的例子)。.

添加镜像层同时，镜像始终保持是当前所有镜像的组合。

比如第一层是有1、2、3三个文件，第二层是有4、5、6三个文件，那么整个镜像是包含了两个镜像层的六个文件。

如果有修改的内容，加在第三层。会把原文件替换掉。

docker通过存储引擎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。

Linux上可用的存储引擎有AUFS. Overay2. Device Mapper. Btrfs 以及ZFS.顾名思义,每种存端引拳都基于Linux 中对应的文件系统或名块设备技术,并且每种存储引擎都有其独有的性能特点
Docker在Windows.上仅支持windowsfilter -种存储引擎，该引擎基于NTFS文件系统之上实现了分层和CoW[1].
系统显示相同的三层镜像。所有镜像层堆叠并合并,对外提供统-的视图。

特点：

Docker镜像都是只读的，当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部，这一层就是通常说的容器层，容器之下都叫镜像层。

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