jetson nano Docker学习笔记(五)

目录

Docker镜像讲解

镜像是什么

如何得到镜像

Docker镜像加载原理

 UnionFS（联合文件系统）

Docker镜像加载原理

分层理解

分层的镜像

思考

特点

如何提交一个自己的镜像

docker commit提交镜像

实战测试

总结

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学习通道：狂神说Java】Docker最新超详细版教程通俗易懂 

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Docker镜像讲解

镜像是什么

镜像是一种轻量级、可执行的的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码运行时库、环境变量和配置文件。

所有的应用直接打包docker镜像，就可以直接跑起来。

如何得到镜像

1、从远程仓库下载

2、拷贝

3、自己制作一个镜像DockerFile

Docker镜像加载原理

 UnionFS（联合文件系统）

 Union文件系统（UnionFS）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。union文件系统是docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行集成，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

Docker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）主要包含BootLoader和kernel，BootLoader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot完成加载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Linux系统中的/dev，/proc，/bin，/etc等标准文件和目录。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，centos等等。

 平时我们安装进虚拟机的centos都是好几个g，为什么docker这里才272MB？

 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就可以了。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公用bootfs。

 

分层理解

分层的镜像

我们可以去下载一个镜像，注意观察下载的日志输出，可以看到是一层一层的在下载。

 

思考

为什么docker镜像要采用这种分层的结构呢？

可以实现资源共享，比如有多个镜像都从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需要在磁盘上保留一份镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像，这样就可以为所有的容器服务了，而且镜像的每一层都可以被共享。

查看镜像分层的方式可以通过docker image inspect 命令

  理解：

所有的docker镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或增加新的内容时，就会在当前镜像层之上创建新的镜像层。

举一个简单的例子，假如基于Ubuntu Linux 16.04创建一个新的镜像，这就是新镜像的第一层；如果在该镜像中添加Python包，就会在基础镜像之上创建第二个镜像层；如果继续添加一个安全补丁，就会创建第三个镜像层。

该镜像当前已经包含3个镜像层，如下图所示（这只是一个用于演示的很简单的例子）。

 在添加额外的镜像层的同时，镜像始终保持是当前所有镜像的组合，理解这一点非常重要。下图中举了一个简单的例子，每个镜像层包含3个文件，而镜像包含了来自两个镜像层的6个文件。

 上图中的镜像层跟之前图中的略有区别，主要目的是便于展示文件。

下图中展示了一个稍微复杂的三层镜像，在外部看来整个镜像只有6个文件，这是因为最上层中的文件7是文件5的一个更新版本。

 这种情况下，上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像中的文件。这样就使得文件的更新版本作为一个新镜像层添加到镜像当中。

docker通过存储引擎（新版本采用快照机制）的方式来实现镜像层堆栈，并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统。

Linux上可以用的存储引擎有AUFS、Overlay2、Device Mapper、Btrfs以及ZFS。顾名思义，每种存储引擎都基于Linux中对应的文件系统或者块设备技术，并且每种存储引擎都有其独有的性能特点。

docker在Windows上仅支持Windowsfilter一种存储引擎，该引擎基于NTFS文件之上实现了分层和CoW[1]。

下图展示了与系统显示相同的三层镜像。所有镜像层堆叠并合并，对外提供统一的识图。

 

特点

docker镜像都是只读的，当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部，这一层就是我们通常说的容器层，容器层之下的都叫镜像层。

如何提交一个自己的镜像

docker commit提交镜像

docker commit 提交容器成为一个新的副本

docker commit - m="提交的描述信息" -a="作者" 容器id 目标镜像名：[TAG]

实战测试

#1、启动一个默认的Tomcat

#2、发现这个默认的Tomcat是没有webapps应用，因为官方的镜像默认webapps下面是没有文件的。

#3、将基本文件从webapps.dist拷贝进webapps

#4、将我们操作过的容器通过commit提交作为一个镜像，我们以后就使用我们修改过的镜像即可 ，这就是我们自己的一个修改的镜像。

 如果你需要保存当前容器的状态就可以通过commit来提交，获得一个镜像，就好比vm的快照。

总结

至此，学习docker已经是达到入门了，但是真正的学习才刚刚开始！还有容器数据卷、dockerfile、docker网络、docker compose、docker swarm、CI/CD Jenkins流水线等知识在等着我们去学习。