Image Defintion
鏡像(Image)就是一推只讀層Image(read-only layer)的統(tǒng)一視覺,也許這些定義有些難理解,下面這張圖能夠幫助讀者理解鏡像的定義

從左邊往右我們看到了多個只讀層,他們重疊在一起,除了最下面一層,其他層都會有一個指針指向下一層,這些層是docker內部的實現(xiàn)細節(jié),并且能夠在主機(運行docker的機器)的文件中訪問到,統(tǒng)一文件系統(tǒng)技術(union file system)能夠將不同層合成一個文件系統(tǒng),為這些層提供一個統(tǒng)一的視覺,這樣就隱藏了多層的存在,在用戶的角度來看,只存在一個文件系統(tǒng)。我們可以在圖片右邊看到這個視角的形式。
你可以在你的主機文件系統(tǒng)上找到有關這些層的文件,在一個運行中的容器內部,這些層是不可見的。在我的主機上,我發(fā)現(xiàn)他們存在于/var/lib/docker/image目錄下
root@paas:/var/lib/docker/image# sudo tree -L 1 /var/lib/docker/
/var/lib/docker/
├── builder
├── buildkit
├── containerd
├── containers
├── image
├── network
├── overlay2
├── plugins
├── runtimes
├── swarm
├── tmp
├── trust
└── volumes
Container Definition
容器(container)的定義和鏡像(image)幾乎一模一樣,也是一堆層的統(tǒng)一視覺,唯一區(qū)別在于容器的最上面那一層是可讀可寫的

要點: 容器 = 鏡像 + 讀寫層
Running Container Definition
一個運行態(tài)容器(runing container)被定義為一個可讀寫的統(tǒng)一文件系統(tǒng)加上隔離的進程空間和包含其中的進程。下面這張圖展示一個運行中的容器

正是文件系統(tǒng)的隔離技術使得docker成為一個前途無量的技術,一個容器中的進程可能會對文件進行修改、刪除、創(chuàng)建。這些改變都將作用于可讀寫層(read-write layer)。下面這張圖展示這個行為

我們可以通過以下命令驗證我們所說
docker run centos touch happiness.txt
find / -name happiness.txt
root@paas:~# find / -name happiness.txt
/var/lib/docker/overlay2/1cda2bd8a4c04ea20847fcd0b1f6353bd0e6c2e7964e419ab36daadb657f7781/diff/happiness.txt
Image Layer Defintion
為了將零星的數(shù)據(jù)整合起來,我們提出了鏡像層(image layer)這個概念,下面這張圖描述了一個鏡像層,通過圖片,我們能夠發(fā)現(xiàn)一個層并不僅僅包含文件的改變,他還包含其他重要的信息

元數(shù)據(jù)(metadata)就是關于這個層的額外信息,它不僅僅能夠讓Docker獲取運行和構建時的信息,還包括父層的層次信息,需要注意的是,只讀層和讀寫層都包含元數(shù)據(jù)。

除此之外,每一層都包括一個紙箱父層的指針,如果一個層沒有這個指針,說明他處于最低層。

Metadata Location:
/var/lib/docker/image/overlay2:存儲鏡像管理數(shù)據(jù)的目錄
一個容器的元數(shù)據(jù)好像被分成了很多文件,但或多或少能夠在/var/lib/docker/containers/<id> 目錄下找到,<id> 就是一個可讀層的id,這個目錄下的文件大多是運行時數(shù)據(jù),比如說網絡,日志等等。
全局理解(Tying It All Together)
現(xiàn)在,讓我們結合上面提到的實現(xiàn)細節(jié)來理解Docker命令
docker create <image-id>

docker create 命令就是為指定的鏡像(image)添加一個可讀寫層,構成一個新的容器,注意這個容器并沒有運行起來

docker start <container id>

docker start 命令為容器文件系統(tǒng)創(chuàng)建一個進程隔離空間。注意,每一個容器只能夠有一個進程隔離空間
docker run <image-id>

看到這個命令,通常有讀者會由一個疑問:docker start 和docker run 命令有什么區(qū)別。

docker run 命令是利用鏡像創(chuàng)建一個容器,然后運行這個容器,這個命令非常方便,并且隱藏了兩個命令的細節(jié)。
docker ps

docker ps 命令會列出所有運行中的容器。這隱藏了非運行態(tài)容器的存在,如果想要找出這些容器,我們需要使用下面這個命令。
docker ps -a

docker ps –a命令會列出所有的容器,不管是運行的,還是停止的。
docker images

docker images命令會列出了所有頂層(top-level)鏡像。實際上,在這里我們沒有辦法區(qū)分一個鏡像和一個只讀層,所以我們提出了top-level鏡像。只有創(chuàng)建容器時使用的鏡像或者是直接pull下來的鏡像能被稱為頂層(top-level)鏡像,并且每一個頂層鏡像下面都隱藏了多個鏡像層。
docker images –a

docker images –a命令列出了所有的鏡像,也可以說是列出了所有的可讀層。如果你想要查看某一個image-id下的所有層,可以使用docker history來查看。
docker stop <container-id>

docker stop命令會向運行中的容器發(fā)送一個SIGTERM的信號,然后停止所有的進程。
docker kill <container-id>

docker kill 命令向所有運行在容器中的進程發(fā)送了一個不友好的SIGKILL信號。
docker pause <container-id>

docker stop和docker kill命令會發(fā)送UNIX的信號給運行中的進程,docker pause命令則不一樣,它利用了cgroups的特性將運行中的進程空間暫停但是這種方式的不足之處在于發(fā)送一個SIGTSTP信號對于進程來說不夠簡單易懂,以至于不能夠讓所有進程暫停。
docker rm <container-id>

docker rm命令會移除構成容器的可讀寫層。注意,這個命令只能對非運行態(tài)容器執(zhí)行。
docker rmi <image-id>

docker rmi 命令會移除構成鏡像的一個只讀層。你只能夠使用docker rmi來移除最頂層(top level layer)(也可以說是鏡像),你也可以使用-f參數(shù)來強制刪除中間的只讀層。
docker commit <container-id>

docker commit命令將容器的可讀寫層轉換為一個只讀層,這樣就把一個容器轉換成了不可變的鏡像。

docker build

docker build命令非常有趣,它會反復的執(zhí)行多個命令。

我們從上圖可以看到,build命令根據(jù)Dockerfile文件中的FROM指令獲取到鏡像,然后重復地1)run(create和start)、2)修改、3)commit。在循環(huán)中的每一步都會生成一個新的層,因此許多新的層會被創(chuàng)建。
docker exec <running-container-id>

docker exec 命令會在運行中的容器執(zhí)行一個新進程。
docker inspect <container-id> or <image-id>

docker inspect命令會提取出容器或者鏡像最頂層的元數(shù)據(jù)。
docker save <image-id>

docker save命令會創(chuàng)建一個鏡像的壓縮文件,這個文件能夠在另外一個主機的Docker上使用。和export命令不同,這個命令為每一個層都保存了它們的元數(shù)據(jù)。這個命令只能對鏡像生效。
docker export <container-id>

docker export命令創(chuàng)建一個tar文件,并且移除了元數(shù)據(jù)和不必要的層,將多個層整合成了一個層,只保存了當前統(tǒng)一視角看到的內容(譯者注:expoxt后的容器再import到Docker中,通過docker images –tree命令只能看到一個鏡像;而save后的鏡像則不同,它能夠看到這個鏡像的歷史鏡像)。
docker history <image-id>

docker history命令遞歸地輸出指定鏡像的歷史鏡像。