初识容器--镜像的内部结构

初识容器--镜像的内部结构

• 运行并研究hello-world镜像
• 拉取、查看、运行镜像
• 镜像中包含的内容
• Dockerfile
• Base镜像
• 基础Base镜像
• 不同的Base镜像

主要基于[cloudman]公众号的相关文章整理，主要用于个人学习与笔记记录，无任何商用目的，侵删

运行并研究hello-world镜像

拉取、查看、运行镜像

• docker pull 从 Docker Hub 下载它
• docker images hello-world 查看镜像的信息
• docker run 运行

镜像中包含的内容

Dockerfile

镜像的描述文件，定义了如何构建 Docker 镜像。
Dockerfile 的语法简洁且可读性强，后面文章中会专门讨论如何编写 Dockerfile。

hello-world 的 Dockerfile 内容如下：

这三条指令：

1. FROM scratch：此镜像是从白手起家，从 0 开始构建。
2. COPY hello /：将文件“hello”复制到镜像的根目录。
3. CMD ["/hello"]：容器启动时，执行 /hello

其中的第2点，镜像 hello-world 中就只有一个可执行文件 “hello”，其功能就是打印出 “Hello from Docker …” 等信息
/hello 就是文件系统的全部内容，连最基本的 /bin，/usr, /lib, /dev 都没有
这种镜像没有实际用途，主要操作的对象是具有基本操作系统的镜像，这种包含基本操作系统，可以由用户安装和配置软件的镜像，是主要的研究对象Base镜像

Base镜像

base镜像的两层含义

• 不依赖其他镜像，从 scratch 构建。
• 其他镜像可以之为基础进行扩展

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

基础Base镜像

下面研究研究CentOS的镜像
docker pull centos 获取一个CentOS的镜像
查看镜像信息

一个CentOS的镜像不到200MB，解释下这么小的原因：

• Linux 操作系统由内核空间和用户空间组成
  
  其中，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Docker的 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了。
  所以，base 镜像提供的是最小安装的 Linux 发行版
  下面是 CentOS 镜像的 Dockerfile 的内容：
  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, /porc, /bin 等目录。

  注：可在 Docker Hub 的镜像描述页面中查看 Dockerfile
  具体如何看到dockerfile，后文中详细说

不同的Base镜像

不同的Base镜像，区别在于，支持运行不同的 Linux OS，就是其中rootfs不同
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，模拟出多种操作系统环境。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。

需要说明的是：

1. base 镜像只是在用户空间与发行版一致，kernel 版本与发型版是不同的：发行版是Docker中系统的版本，而kernel版本是宿主机的内核版本，二者不一定相同
2. 容器只能使用 Host 的 kernel，并且不能修改。如果容器中的应用对内核版本有要求，则使用Docker可能受限