Docker容器和鏡像的區別

　　在學習使用docker過程當中會遇到鏡像和容器，二者之間的區別是什麼？有什麼關聯？本文將用圖文並茂的方式介紹容器、鏡像的區別，可以很好的幫助各位深刻理解Docker。

　　　　　　　　　　　　　　

1、什麼是鏡像？

1.1 Image Layer（鏡像層）

　　鏡像能夠當作是由多個鏡像層疊加起來的一個文件系統（經過UnionFS與AUFS文件聯合系統實現），鏡像層也能夠簡單理解爲一個基本的鏡像，而每一個鏡像層之間經過指針的形式進行疊加。

　　　　　　

　　根據上圖，鏡像層的主要組成部分包括鏡像層 ID、鏡像層指針 「指向父層」、元數據「 Layer Metadata，包含了 Docker 構建和運行的信息和父層的層次信息」。只讀層和讀寫層「Top Layer」的組成部分基本一致，同時讀寫層能夠轉換成只讀層「 經過docker commit 操做實現」。

　　元數據（metadata）就是關於這個層的額外信息，它不只可以讓Docker獲取運行和構建時的信息，還包括父層的層次信息。須要注意，只讀層和讀寫層都包含元數據。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　每一層都包括了一個指向父層的指針。若是一個層沒有這個指針，說明它處於最底層。

　　　　　　　　　　　　

　　Metadata Location:
　　在docker主機中鏡像層（image layer）的元數據被保存在名爲」json」的文件中，好比說：

/var/lib/docker/graph/e809f156dc985.../json             ##e809f156dc985...就是這層的id

　　一個容器的元數據好像是被分紅了不少文件，但或多或少可以在/var/lib/docker/containers/<id>目錄下找到，<id>就是一個可讀層的id。這個目錄下的文件大可能是運行時的數據，好比說網絡，日誌等等。

1.2 Image（鏡像，只讀層的集合）

　　鏡像是一堆只讀層的統一視角，除了最底層沒有指向外，每一層都指向它的父層。統一文件系統（ Union File System）技術可以將不一樣的層整合成一個文件系統，爲這些層提供了一個統一的視角，這樣就隱藏了多層的存在。在用戶的角度看來，只存在一個文件系統。鏡像每一層都是不可寫的，都是隻讀層。

　　　　　　　　　　　　

　　咱們能夠看到鏡像包含多個只讀層，它們重疊在一塊兒。除了最下面一層，其它層都會有一個指針指向下一層。這些層是Docker內部的實現細節，而且可以在docker主機的文件系統上訪問到。統一文件系統（union file system，升級版爲AUFS）技術可以將不一樣的層整合成一個文件系統，爲這些層提供了一個統一的視角，這樣就隱藏了多層的存在，在用戶的角度看來，只存在一個文件系統。咱們能夠在圖片的右邊看到這個視角的形式。
　　你能夠在你的主機文件系統上找到有關這些層的文件。須要注意的是，在一個運行中的容器內部，這些層是不可見的。在個人主機上，我發現它們存在於/var/lib/docker/aufs目錄下。

sudo tree -L 1 /var/lib/docker/
/var/lib/docker/
├── aufs
├── containers
├── graph
├── init
├── linkgraph.db
├── repositories-aufs
├── tmp
├── trust
└── volumes
7 directories, 2 files

2、什麼是容器？

2.1 Container（容器，一層讀寫層+多層只讀層）

　　容器（container）的定義和鏡像（image）幾乎如出一轍，也是一堆層的統一視角，惟一區別在於容器的最上面那一層是可讀可寫的。要點：容器 = 鏡像 + 讀寫層，而且容器的定義並無說起是否要運行容器。

　　　　　　　　　　　　

2.2 Running Container（運行態容器，一層讀寫層+多層只讀層+隔離的進程空間和包含其中的進程）

　　運行狀態的容器「Running Container」是由一個可讀寫的文件系統「靜態容器」+ 隔離的進程空間和其中的進程構成的。下面這張圖片展現了一個運行中的容器。

　　　　　　　　　　　　

　　正是文件系統隔離技術使得Docker成爲了一個前途無量的技術。一個容器中的進程可能會對文件進行修改、刪除、建立，這些改變都將做用於可讀寫層（read-write layer）。下面這張圖展現了這個行爲。

　　　　　　　　　　　　

　　咱們能夠經過運行如下命令來驗證咱們上面所說的：

docker run ubuntu touch happiness.txt

　　即使是這個ubuntu容器再也不運行，咱們依舊可以在主機的文件系統上找到這個新文件。

find / -name happiness.txt
/var/lib/docker/aufs/diff/860a7b...889/happiness.txt

3、總結

　　經過上述內容，咱們已經詳細介紹了鏡像與容器的區別，鏡像由一層層只讀層堆在一塊兒，容器爲鏡像只讀層+讀寫層，運行態容器爲由一個可讀寫的文件系統「靜態容器」+ 隔離的進程空間和其中的進程構成。

 

參考文獻：

　　1.https://docs.docker.com

　　2.http://dockone.io/article/783

　　3.https://www.hi-linux.com/posts/44544.html

 

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