镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境（包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等），这个打包好的运行环境就是 image 镜像文件。

只有通过这个镜像文件才能生成 Docker 容器实例（类似 Java 中 new 出来一个对象）。

从 pull 镜像的过程可以看出来，镜像是分层的：

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（unite several directories into a single virtual filesystem）。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特征：一次同时加载多个文件系统，但是从外面看起来，只能看到一个文件系统。链接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 的主要作用是引导加载 kernel。Linux 刚启动时会加载 bootfs 文件系统，在 Docker 镜像的最底层是引导文件系统 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 加载完成之后，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，系统也会卸载 bootfs。

rootfs（root file system）位于 bootfs 之上，包含典型 Linux 系统中的 /dev、/proc、/bin、/etc 等标准目录和文件。Rootfs 包括各种不同的操作系统发行版，例如 Ubuntu、CentOS 等。

通常，我们在虚拟机上安装的 CentOS 占用几个 GB 的空间，为什么 Docker 中只需要 200M？

对于精简的操作系统，rootfs 可以非常小，只需包含最基本的命令、工具和程序库即可，因为底层直接使用 Host 的 kernel，系统只需要提供 rootfs。由此可见，对于不同的 Linux 发行版，bootfs 基本相同，而 rootfs 会有差异，因此不同的发行版可以共享 bootfs。

为什么 Docker 采用分层架构

镜像分层最大的一个好处就是共享资源，方便复制迁移，就是为了复用。

比如说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； 同时内存中也只需加载一份 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。

<aside> 💡 Docker 镜像层都是制度的，容器层是可写的。

当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作容器层，容器层之下的都叫镜像层。

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