如何理解docker鏡像的分層結構

這期內容當中小編將會給大家帶來有關如何理解docker鏡像的分層結構，文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

Docker 支持通過擴展現有鏡像，創建新的鏡像。

實際上，Docker Hub 中 99% 的鏡像都是通過在 base 鏡像中安裝和配置需要的軟件構建出來的。比如我們現在構建一個新的鏡像，Dockerfile 如下：

① 新鏡像不再是從 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 容器啟動時運行 bash。

可以看到，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加一層。

問什么 Docker 鏡像要采用這種分層結構呢？

最大的一個好處就是 - 共享資源。

比如：有多個鏡像都從相同的 base 鏡像構建而來，那么 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，就可以為所有容器服務了。而且鏡像的每一層都可以被共享，我們將在后面更深入地討論這個特性。

這時可能就有人會問了：如果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，比如 /etc 下的文件，這時其他容器的 /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。
這就是我們接下來要學習的容器 Copy-on-Write 特性。

可寫的容器層

當容器啟動時，一個新的可寫層被加載到鏡像的頂部。
這一層通常被稱作“容器層”，“容器層”之下的都叫“鏡像層”。

所有對容器的改動 - 無論添加、刪除、還是修改文件都只會發生在容器層中。

只有容器層是可寫的，容器層下面的所有鏡像層都是只讀的。

下面我們深入討論容器層的細節。

鏡像層數量可能會很多，所有鏡像層會聯合在一起組成一個統一的文件系統。如果不同層中有一個相同路徑的文件，比如 /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之后的文件系統。

1. 添加文件
   在容器中創建文件時，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，立即將其復制到容器層，然后打開并讀入內存。

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，立即將其復制到容器層，然后修改之。

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。找到后，會在容器層中記錄下此刪除操作。

只有當需要修改時才復制一份數據，這種特性被稱作 Copy-on-Write。可見，容器層保存的是鏡像變化的部分，不會對鏡像本身進行任何修改。

這樣就解釋了我們前面提出的問題：容器層記錄對鏡像的修改，所有鏡像層都是只讀的，不會被容器修改，所以鏡像可以被多個容器共享。

上述就是小編為大家分享的如何理解docker鏡像的分層結構了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。