Docker 容器文件系统详细介绍（图文）

docker 容器文件系统

dockerfile是软件的原材料，docker镜像是软件的交付品，而docker容器则可以认为是软件的运行态。从应用软件的角度来看，dockerfile、docker镜像与docker容器分别代表软件的三个不同阶段，dockerfile面向开发，docker镜像成为交付标准，docker容器则涉及部署与运维，三者缺一不可，合力充当docker体系的基石。

docker镜像

docker镜像是dockerfile的产物，是docker容器的前提，大有承前启后之意。docker技术发展两年有余，相信大家很早就听说过docker大多采用联合文件系统（union filesystem），为docker容器提供文件系统服务。

关于docker镜像，有以下特性：

1. 由dockerfile生成
2. 呈现层级结构
3. 每层镜像包含：镜像文件以及镜像json元数据信息

docker容器

docker容器是docker镜像的运行态体现。概括而言，就是在docker镜像之上，运行进程。进程启动的方式有两种，用户即可以选择运行自己另行指定的命令，也可以选择运行docker镜像内部指定的命令。

docker容器的文件系统，可以说大部分由docker镜像来提供。为什么说是大部分呢？其实是有原因的，镜像内容虽多，但依然不是全部。下面，我会带大家看看，docker镜像中有什么，而docker容器的哪些内容不在docker镜像中。

docker容器文件系统

那就让我们一图看尽docker容器的文件系统：

上图从一个较为全面的角度阐述了dockerfile、docker镜像与docker容器三者的关系。

dockerfile体现

docker容器已经在运行，但是追本溯源，我们依然可以找到dockerfile的影子。上图中，我们可以发现，docker容器依附docker镜像，而docker镜像的dockerfile是这样的：

from ubuntu:14.04
add run.sh /
volume /data
cmd ["./run.sh"]

我们可以看到，以上dockerfile中的每一条命令，都在docker镜像中以一个独立镜像层的形式存在。

docker镜像体现

毫无疑问，docker镜像是由dockerfile构建而成，我们也可以看到图中下4层被标记为docker镜像。作为docker技术的核心，我们必须了解docker如何构建镜像，以及docker镜像构建之后的产物是什么。

初次接触docker，了解层级管理的docker镜像之后，很容易就认为：每一层docker镜像中都含有相应的文件系统文件。其实不然，以上dockerfile中的4条命令，则是一个很好的佐证。

from ubuntu:14.04 :设置基础镜像，此时会使用基础镜像ubuntu:14.04的所有镜像层，为简单起见，图中将其作为一个整体展示。

add run.sh /:将dockerfile所在目录的文件run.sh加至镜像的根目录，此时新一层的镜像只有一项内容，即根目录下的run.sh.

volume /data:设定镜像的volume，此volume在容器内部的路径为/data。需要注意的是，此时并未在新一层的镜像中添加任何文件，但更新了镜像的json文件，以便通过此镜像启动容器时获取这方面的信息。

cmd ["./run.sh"]:设置镜像的默认执行入口，此命令同样不会在新建镜像中添加任何文件，仅仅在上一层镜像json文件的基础上更新新建镜像的json文件。docker容器体现

涉及到docker容器，便是动态的内容，一切似乎都有了生命。上文曾提及，docker容器的文件系统中不仅包含docker镜像。此言不虚，图中的顶上两层，就是docker为docker容器新建的内容，而这两层恰恰不属于镜像范畴。

这两层分别为docker容器的初始层(init layer)与可读写层(read－write layer)，初始层中大多是初始化容器环境时，与容器相关的环境信息，如容器主机名，主机host信息以及域名服务文件等。

再来看可读写层，这一层的作用非常大，docker的镜像层以及顶上的两层加起来，docker容器内的进程只对可读写层拥有写权限，其他层对进程而言都是只读的(read-only)。如aufs等文件系统下，写下层镜像内容即会涉及cow(copy-on-write)技术。另外，关于volume以及容器的hosts、hostname、resolv.conf文件等都会挂载到这里。需要额外注意的是：虽然docker容器有能力在可读写层看到volume以及hosts文件等内容，但那都仅仅是挂载点，真实内容位于宿主机上。

总结

docker镜像属静态，docker容器属动态，两者之间有着千丝万缕的关系。从docker容器文件系统的角度来认识两者，我相信会对大家有很大的帮助。

docker镜像以及docker容器文件系统，绝对是非常细致的内容，基于这些概念，实在有太多有意思的话题可以展开，本系列后续会有以下多篇文章来分析：

1.深刻理解docker镜像大小

2.其实docker commit很简单

3.不得不说的docker save与docker export区别

4.为什么有些容器文件动不得

5.打破mnt namespace的容器volume

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！