谈到 Docker 我们不得不说以下三个技术
- Linux namespace
- CGroups
- UnionFS
这些技术是 docker 实现了容器隔离和文件资源共享一些关键技术。只有理解这些技术我们才能够真正
在从镜像仓库中 pull 一个镜像(Image)时候，通常会列出 pull 很多镜像而非只是 pull 我们想要的依赖镜像。从这我们就很清楚这些镜像是有依赖关系。依赖关系目的是什么，就是为了资源共享，将一些可以功能独立出来进行共享，这是我们在设计应用、语言甚至系统都需要考虑关系。
任何程序运行时都会有依赖，无论是开发语言层的依赖库，还是各种系统 lib、操作系统等，不同的系统上这些库可能是不一样的，或者有缺失的。为了让容器运行时一致，docker将依赖的操作系统、各种 lib 依赖整合打包在一起（即镜像），然后容器启动时，作为的根目录（根文件系统rootfs），使得容器进程的各种依赖调用都在这个根目录里，这样就做到了环境的一致性
unionFS
联合文件系统（Union File System）：联合文件系统可以把多个目录(也叫分支)内容联合挂载(注意这里是挂载)到同一个目录下，而目录的物理位置是分开的。
写时复制 (copy-on-write) 功能，写时复制也叫隐式共享，首先我们要明确写时复制是一种技术， UnionFS 可以把只读和可读写文件系统合并在一起，虚拟上允许只读文件系统的修改可以保存到可写文件系统当中。
AUFS
AUFS(Advanced multi-layered unification filesystem): AUFS 完全重写了早期的 UnionFS 1.x，其主要目的是为了可靠性和性能，并且引入了一些新的功能，比如可写分支的负载均衡。AUFS 的一些实现已经被纳入UnionFS 2.x版本。
层的概念(Layers)
想到层，每一个镜像其实都是通过一层一层镜像(从基础)嵌套而来，所以是有先后顺序，有顺序数据结构我们就自然会想到栈或者队列这样数据结构，他们都是按一定顺序存储数据结构
(Tomcat(JDK8(kernel)))。
每一个 Docker image 都是由一系列的read-only layers组成。image layers的内容都存储在Docker hosts filesystem的/var/lib/docker/aufs/diff目录下。而/var/lib/docker/aufs/layers目录则存储着image layer如何堆栈这些layer的metadata。
准备一台安装了Docker 1.11.2的ECS。在没有拉取任何镜像，启动任何容器的情况下，执行ls /var/lib/docker/aufs/diff命令，发现目录没有存储任何内容。拉取Ubuntu:15.04镜像，然后再次执行ls /var/lib/docker/aufs/diff命令。我们可以看到在docker pull的结果显示ubuntu:15.04镜像一共有 4 个 layers，在执行ls /var/lib/docker/aufs/diff命令的结果中也有四个对应的存储文件目录。这里有一点需要说明的是，自从Docker 1.10之后，diff目录下的存储镜像layer文件夹不再与镜像ID相同。最后cat /var/lib/docker/aufs/layers/6bb19cb345da470e015ba3f1ca049a1c27d2c57ebc205ec165d2ad8a44e148ea命令列出来的是堆栈里位于6bb19cb345da470e015ba3f1ca049a1c27d2c57ebc205ec165d2ad8a44e148ea layer下方的layers。
func NewDaemon(ctx context.Context, config *config.Config, pluginStore *plugin.Store) (daemon *Daemon, err error) {
//...
for operatingSystem, gd := range d.graphDrivers {
layerStores[operatingSystem], err = layer.NewStoreFromOptions(layer.StoreOptions{
Root: config.Root,
MetadataStorePathTemplate: filepath.Join(config.Root, "image", "%s", "layerdb"),
GraphDriver: gd,
GraphDriverOptions: config.GraphOptions,
IDMapping: idMapping,
PluginGetter: d.PluginStore,
ExperimentalEnabled: config.Experimental,
OS: operatingSystem,
})
}
//...
}
func NewStoreFromOptions(options StoreOptions) (Store, error) {
driver, err := graphdriver.New(options.GraphDriver, options.PluginGetter, graphdriver.Options{
Root: options.Root,
DriverOptions: options.GraphDriverOptions,
UIDMaps: options.IDMapping.UIDs(),
GIDMaps: options.IDMapping.GIDs(),
ExperimentalEnabled: options.ExperimentalEnabled,
})
//...
}
// New creates the driver and initializes it at the specified root.
func New(name string, pg plugingetter.PluginGetter, config Options) (Driver, error) {
//...
driversMap := scanPriorDrivers(config.Root)
list := strings.Split(priority, ",")
logrus.Debugf("[graphdriver] priority list: %v", list)
for _, name := range list {
if name == "vfs" {
// don't use vfs even if there is state present.
continue
}
if _, prior := driversMap[name]; prior {
driver, err := getBuiltinDriver(name, config.Root, config.DriverOptions, config.UIDMaps, config.GIDMaps)
//...
return driver, nil
}
}
//...
}