入门：镜像结构介绍

news/2024/5/8 0:26:46/文章来源:https://blog.csdn.net/Leon_Jinhai_Sun/article/details/128361183

前面我们了解了Docker的相关基本操作，实际上容器的基石就是镜像，有了镜像才能创建对应的容器实例，那么我们就先从镜像的基本结构开始说起，我们来看看镜像到底是个什么样的存在。

我们在打包项目时，实际上往往需要一个基本的操作系统环境，这样我们才可以在这个操作系统上安装各种依赖软件，比如数据库、缓存等，像这种基本的系统镜像，我们称为base镜像，我们的项目之后都会基于base镜像进行打包，当然也可以不需要base镜像，仅仅是基于当前操作系统去执行简单的命令，比如我们之前使用的hello-world就是。

一般base镜像就是各个Linux操作系统的发行版，比如我们正在使用的Ubuntu，还有CentOS、Kali等等。这里我们就下载一下CentOS的base镜像：

docker pull centos

可以看到，CentOS的base镜像就已经下载完成，不像我们使用完整系统一样，base镜像的CentOS省去了内核，所以大小只有272M，这里需要解释一下base镜像的机制：

Linux操作体系由内核空间和用户空间组成，其中内核空间就是整个Linux系统的核心，Linux启动后首先会加bootfs文件系统，加载完成后会自动卸载掉，之后会加载用户空间的文件系统，这一层是我们自己可以进行操作的部分：

bootfs包含了BootLoader和Linux内核，用户是不能对这层作任何修改的，在内核启动之后，bootfs会自动卸载。

rootfs则包含了系统上的常见的目录结构，包括/dev、/proc、 /bin等等以及一些基本的文件和命令，也就是我们进入系统之后能够操作的整个文件系统，包括我们在Ubuntu下使用的apt和CentOS下使用的yum，都是用户空间上的。

base镜像底层会直接使用宿主主机的内核，也就是说你的Ubuntu内核版本是多少，那么base镜像中的CentOS内核版本就是多少，而rootfs则可以在不同的容器中运行多种不同的版本。所以，base镜像实际上只有CentOS的rootfs，因此只有300M大小左右，当然，CentOS里面包含多种基础的软件，还是比较臃肿的，而某些操作系统的base镜像甚至都不到10M。

使用uname命令可以查看当前内核版本：

因此，Docker能够同时模拟多种Linux操作系统环境，就不足为奇了，我们可以尝试启动一下刚刚下载的base镜像：

docker run -it centos

注意这里需要添加-it参数进行启动，其中-i表示在容器上打开一个标准的输入接口，-t表示分配一个伪tty设备，可以支持终端登录，一般这两个是一起使用，否则base容器启动后就自动停止了。

可以看到使用ls命令能够查看所有根目录下的文件，不过很多命令都没有，连clear都没有，我们来看看内核版本：

可以看到内核版本是一样的（这也是缺点所在，如果软件对内核版本有要求的话，那么此时使用Docker就直接寄了），我们输入exit就可以退出容器终端了，可以看到退出后容器也停止了：

当然我们也可以再次启动，注意启动的时候要加上-i才能进入到容器进行交互，否则会在后台运行：

基于base镜像，我们就可以在这基础上安装各种各样的软件的了，几乎所有的镜像都是通过在base镜像的基础上安装和配置需要的软件构建出来的：

每安装一个软件，就在base镜像上一层层叠加上去，采用的是一种分层的结构，这样多个容器都可以将这些不同的层次自由拼装，比如现在好几个容器都需要使用CentOS的base镜像，而上面运行的软件不同，此时分层结构就很爽了，我们只需要在本地保存一份base镜像，就可以给多个不同的容器拼装使用，是不是感觉很灵活？

我们看到除了这些软件之外，最上层还有一个可写容器层，这个是干嘛的呢，为什么要放在最上面？

我们知道，所有的镜像会叠起来组成一个统一的文件系统，如果不同层中存在相同位置的文件，那么上层的会覆盖掉下层的文件，最终我们看到的是一个叠加之后的文件系统。当我们需要修改容器中的文件时，实际上并不会对镜像进行直接修改，而是在最顶上的容器层（最上面一般称为容器层，下面都是镜像层）进行修改，不会影响到下面的镜像，否则镜像就很难实现多个容器共享了。所以各个操作如下：