联合文件系统(UnionFS)
联合文件系统是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统,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。联合文件系统是docker镜像的基础。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
一次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的文件和目录
镜像加载原理
docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成,这种层级的文件系统UnionFS
bootfs(boot file system)只要包含bootloader和kernel,bootleader主要是引导加载kernel,linux刚启动时会加载bootfs文件系统,在docker镜像的最底层时引导文件系统bootfs。这一层与我们典型的linux/unix系统时一样的,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,包含的就是典型的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的发行版,比如ubuntu,centos等等
docker centos 镜像为什么才200M
平时我们安装虚拟机的centos都是好几个G,为什么docker这里才200M?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就行了。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共用bootfs
为什么docker镜像要采用这样的分层结构
镜像分层最大的一个好处就是共享资源,方便复制迁移,就是为了复用。比如说有多个镜像都从相同的base镜像构建而来,那么docer host只需在磁盘上保存一份base镜像,同时在内存中也只需加载一份base镜像,就可以为所有容器服务了,而且镜像的每一层都可以被共享
重点理解
docker镜像层都是只读的,容器层是可写的。当容器启动时,一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称为“容器层”,“容器层”之下的都叫“镜像层”
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