docker ,联合文件系统,镜像的理解
所以,最上面这个可读写层的作用,就是专门用来存放你修改rootfs后产生的增量,无论是增、删、改,都发生在这里。比如,你要删除只读层里一个名叫foo的文件,那么这个删除操作实际上是在可读写层创建了一个名叫.wh.foo的文件。可以看到,它们的挂载方式都是只读的(ro+wh,即readonly+whiteout,至于什么是whiteout,我下面马上会讲到)。由于rootfs里打包的不只是应用,而是
这就是Mount Namespace跟其他Namespace的使用略有不同的地方:它对容器进程视图的改变,一定是伴随着挂载操作(mount)才能生效。
名为chroot的命令可以帮助你在shell中方便地完成这个工作。顾名思义,它的作用就是帮你“change root file system”,即改变进程的根目录到你指定的位置。
而这个·挂载在容器根目录上、用来为容器进程提供隔离后执行环境的文件系统·,就是所谓的“容器镜像”。它还有一个更为专业的名字,叫作:rootfs(根文件系统)。
需要明确的是,rootfs只是一个操作系统所包含的文件、配置和目录,并不包括操作系统内核。在Linux操作系统中,这两部分是分开存放的,操作系统只有在开机启动时才会加载指定版本的内核镜像。
由于rootfs里打包的不只是应用,而是整个操作系统的文件和目录,也就意味着,应用以及它运行所需要的所有依赖,都被封装在了一起。
对一个应用来说,操作系统本身才是它运行所需要的最完整的“依赖库”。
这种深入到操作系统级别的运行环境一致性,打通了应用在本地开发和远端执行环境之间难以逾越的鸿沟。
Docker在镜像的设计中,引入了层(layer)的概念。也就是说,用户制作镜像的每一步操作,都会生成一个层,也就是一个增量rootfs。
第一部分,只读层。
它是这个容器的rootfs最下面的五层,对应的正是ubuntu:latest镜像的五层。可以看到,它们的挂载方式都是只读的(ro+wh,即readonly+whiteout,至于什么是whiteout,我下面马上会讲到)。
这时,我们可以分别查看一下这些层的内容:
$ ls /var/lib/docker/aufs/diff/72b0744e06247c7d0…
etc sbin usr var
$ ls /var/lib/docker/aufs/diff/32e8e20064858c0f2…
run
$ ls /var/lib/docker/aufs/diff/a524a729adadedb900…
bin boot dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var
可以看到,这些层,·都以增量的方式分别包含了Ubuntu操作系统的一部分。·
·
第二部分,可读写层。
它是这个容器的rootfs最上面的一层(6e3be5d2ecccae7cc),它的挂载方式为:rw,即read write。在没有写入文件之前,这个目录是空的。而一旦在容器里做了写操作,你修改产生的内容就会以增量的方式出现在这个层中。
可是,你有没有想到这样一个问题:如果我现在要做的,是删除只读层里的一个文件呢?
为了实现这样的删除操作,AuFS会在可读写层创建一个whiteout文件,把只读层里的文件“遮挡”起来。
比如,你要删除只读层里一个名叫foo的文件,那么这个删除操作实际上是在可读写层创建了一个名叫.wh.foo的文件。这样,当这两个层被联合挂载之后,foo文件就会被.wh.foo文件“遮挡”起来,“消失”了。这个功能,就是“ro+wh”的挂载方式,即只读+whiteout的含义。我喜欢把whiteout形象地翻译为:“白障”。
所以,最上面这个可读写层的作用,就是专门用来存放你修改rootfs后产生的增量,无论是增、删、改,都发生在这里。而当我们使用完了这个被修改过的容器之后,还可以使用docker commit和push指令,保存这个被修改过的可读写层,并上传到Docker Hub上,供其他人使用;而与此同时,原先的只读层里的内容则不会有任何变化。这,就是增量rootfs的好处。
第三部分,Init层。
它是一个以“-init”结尾的层,夹在只读层和读写层之间。Init层是Docker项目单独生成的一个内部层,专门用来存放/etc/hosts、/etc/resolv.conf等信息。
需要这样一层的原因是,这些文件本来属于只读的Ubuntu镜像的一部分,但是用户往往需要在启动容器时写入一些指定的值比如hostname,所以就需要在可读写层对它们进行修改。
可是,这些修改往往只对当前的容器有效,我们并不希望执行docker commit时,把这些信息连同可读写层一起提交掉。
所以,Docker做法是,在修改了这些文件之后,以一个单独的层挂载了出来。而用户执行docker commit只会提交可读写层,所以是不包含这些内容的。
最终,这7个层都被联合挂载到/var/lib/docker/aufs/mnt目录下,表现为一个完整的Ubuntu操作系统供容器使用。
总
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