docker入门教程（三）Docker镜像

ps：镜像是Docker容器的基石，容器是镜像的运行实例，有了镜像才能启动容器。

1.11 hello-world ------- 最小的镜像

hello-world 是 Docker 官方提供的一个镜像，通常用来验证Docker是否安装成功

通常来说，我们希望镜像能提供一个基本的操作系统环境，用户可以根据需要安装和配置软件。

这样的镜像我们称作 base 镜像。

1.12 base镜像

base 镜像有两层含义：（1）不依赖其它镜像，从secrch 构建；

                                     （2）其他镜像可以以之为基础进行扩展；

所以，能够称作 base 镜像的通常都是各种 Linux 发行版的 Docker 镜像，比如 Ubuntu，Debian，CentOS等。

我们以 CentOS 为例考察 base 镜像包含哪些内容。

下载镜像

docker pull centos 

查看镜像信息：如图

镜像大小不到200MB.

平时我们安装一个CentOS至少几个GB，怎么才200MB! 下面我们来解释这个问题

Linux操作系统由内核空间和用户空间组成，如图

1.rootfs

内核空间是kernel，Linux刚启动时会加载 bootfs 文件系统，之后 bootfs 会被卸载掉。

用户空间的文件系统是 rootfs，包含我们熟悉的 /dev ，proc，/bin 等目录。

对于 base 镜像来说，底层直接用 Host 的 kernel，自己只需要提供 rootfs 就行了。

而对于一个精简的 OS，rootfs 可以很小，只需要包括最基本的命令，工具和程序库就可以，

2.base 镜像提供的是最小安装的 Linux 发行版

CentOS 镜像的 Dockerfile 的内容如下

FROM scratch

ADD centos-7docker.tar.xz /

CMD ["/bin/bash"]

第二行 ADD 指令添加到镜像的tar包就是CentOS 7 的rootfs。在制作镜像时，这个tar包会自动解压到 / 目录下，生成/dev，/proc，/bin 等目录

3.支持运行多种 Linux OS

不同 Linux 发行版本的区别主要就是 rootfs。

 比如 Ubuntu 14.04 使用 upstart 管理服务，apt 管理软件包；而 Centos 7 使用 systemd 和 yum。这些都是用户空间上的区别，Linux kernel 差别不大。

所以 Docker 可以同时支持多种 Linux 镜像，模拟初多种操作系统环境，如下图所示

上图 Debian 和 BusyBox（一种嵌入式 Linux）上层提供各自的 rootfs，底层共用 Docker Host 的 Kernel。

这里需要说明的是：

（1）base镜像只是在用户空间与发行版一致，Kernel 版本与发行版本是不同的。
例如 CentOS 7 使用3.x.x的kernel，如果Docker Host 是 Ubuntu 16.04，那么在 CentOS容器中使用的实际上是Host 4.x.x的kernel
root@ubuntu: ~# uname -r
4.4.0-31-generic    ①
root@ubuntu: ~#
root@ubuntu: ~# docker run -it centos    ②
[root@231ad31 /]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)    ③
 [root@231ad31 /]# uname -r
4.4.0-31-generic    ④

①.Host Kernel 4.4.0-31
②.启动并进入容器。
③.验证容器是 CentOS 7。
④.容器的 Kernel 版本与 Host 一致。
（2）容器只能使用 Host 的 Kernel，并且不能修改
ps：所有容器都共用 host 的 Kernel，在容器中没办法对nKernel 升级

3.1.3 镜像的分层结构

Docker 支持通过扩展现有镜像，创建新的镜像。

实际上，Docker Hub中 99% 的镜像都是通过在 base 镜像中安装和配置需要的软件构建出来的。比如我们现在构建一个新的镜像，Dockerfile如下

FROM debian    ①
RUN apt-get install emacs    ②
RUN apt-get install apache2    ③
CMD ["/bin/bash"]    ④
①.新镜像不再是从 scratch 开始，而是直接在 Debian base 镜像上构建。
②.安装 emacs
③.安装 apache2.
④.容器启动时运行 bash

 新镜像是从 base 镜像一层层叠加生成的。每安装一个软件，就在现有镜像的基础上增加一层。

 为什么Docker镜像要采用这种分成结构呢？

 最大的一个好处就是：共享资源。

 比如：有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么 Docker Host 只需在磁盘上保存一份 base 镜像；同时内存中也只加载一份 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

 如果多个容器共享一份基础镜像，当某个容器修改了基础镜像的内容，比如/etc 下的文件，这是其他容器的 /etc 是否也会被篡改？

 答案是不会！！！ 

 修改会被限制在单个容器内

 容器的 Copy-on-Write特性：

 可写的容器层

当启动容器时，一个新的可写层被加载带镜像的顶部。

这一层通常被称作"容器层"，"容器层" 之下的都叫 “镜像层” 如下图：

所有对容器的改动，无论添加，删除，还是修改文件都只会发生在容器层中。只有容器层是可写的，容器层下面的所有镜像层都是只读的。

下面我们深入讨论容器层的细节。