鏡像的分層結構 - 天天5分鐘玩轉容器技術（11）

Docker 支持經過擴展示有鏡像，建立新的鏡像。

實際上，Docker Hub 中 99% 的鏡像都是經過在 base 鏡像中安裝和配置須要的軟件構建出來的。好比咱們如今構建一個新的鏡像，Dockerfile 以下：

① 新鏡像再也不是從 scratch 開始，而是直接在 Debian base 鏡像上構建。
② 安裝 emacs 編輯器。
③ 安裝 apache2。
④ 容器啓動時運行 bash。

構建過程以下圖所示：

能夠看到，新鏡像是從 base 鏡像一層一層疊加生成的。每安裝一個軟件，就在現有鏡像的基礎上增長一層。

問什麼 Docker 鏡像要採用這種分層結構呢？

最大的一個好處就是 - 共享資源。

好比：有多個鏡像都從相同的 base 鏡像構建而來，那麼 Docker Host 只需在磁盤上保存一份 base 鏡像；同時內存中也只需加載一份 base 鏡像，就能夠爲全部容器服務了。並且鏡像的每一層均可以被共享，咱們將在後面更深刻地討論這個特性。

這時可能就有人會問了：若是多個容器共享一份基礎鏡像，當某個容器修改了基礎鏡像的內容，好比 /etc 下的文件，這時其餘容器的 /etc 是否也會被修改？

答案是不會！
修改會被限制在單個容器內。
這就是咱們接下來要學習的容器 Copy-on-Write 特性。

可寫的容器層

當容器啓動時，一個新的可寫層被加載到鏡像的頂部。
這一層一般被稱做「容器層」，「容器層」之下的都叫「鏡像層」。

全部對容器的改動 - 不管添加、刪除、仍是修改文件都只會發生在容器層中。

只有容器層是可寫的，容器層下面的全部鏡像層都是隻讀的。

下面咱們深刻討論容器層的細節。

鏡像層數量可能會不少，全部鏡像層會聯合在一塊兒組成一個統一的文件系統。若是不一樣層中有一個相同路徑的文件，好比 /a，上層的 /a 會覆蓋下層的 /a，也就是說用戶只能訪問到上層中的文件 /a。在容器層中，用戶看到的是一個疊加以後的文件系統。

1. 添加文件
   在容器中建立文件時，新文件被添加到容器層中。

2. 讀取文件 在容器中讀取某個文件時，Docker 會從上往下依次在各鏡像層中查找此文件。一旦找到，當即將其複製到容器層，而後打開並讀入內存。

3. 修改文件 在容器中修改已存在的文件時，Docker 會從上往下依次在各鏡像層中查找此文件。一旦找到，當即將其複製到容器層，而後修改之。

4. 刪除文件 在容器中刪除文件時，Docker 也是從上往下依次在鏡像層中查找此文件。找到後，會在容器層中記錄下此刪除操做。

只有當須要修改時才複製一份數據，這種特性被稱做 Copy-on-Write。可見，容器層保存的是鏡像變化的部分，不會對鏡像自己進行任何修改。

這樣就解釋了咱們前面提出的問題：容器層記錄對鏡像的修改，全部鏡像層都是隻讀的，不會被容器修改，因此鏡像能夠被多個容器共享。

理解了鏡像的原理和結構，下一節咱們學習如何構建鏡像。