Docker容器Container鏡像Image如何存儲詳解
容器如何讀寫文件
鏡像（Image）是由若干個層（Layer）所組成的，當(dāng)用戶使用image運行了一個container之后，就會在這個image的最上面再加上一個可讀可寫的layer，如下圖所示：
除了最上面那一個layer是可讀寫的之外，下面的所有l(wèi)ayer都是屬于image的，都是只讀的。
在container運行時，任何在container文件系統(tǒng)中寫入和修改的數(shù)據(jù)都會被寫入到最上層的可讀寫layer（這里不包括volume、bind mount和tmpfs這些持久化存儲手段），并不會影響到下面的那些只讀layer。當(dāng)container運行結(jié)束的時候，最上層的可讀寫layer就會被丟棄，而下面的那些只讀layer是屬于image的，并不會受到影響。
這也就是為什么使用同一個image運行container，該container結(jié)束之后，重新使用該image啟動一個新的container，上一個container寫入和修改的數(shù)據(jù)全都不見了，用戶能看見的依舊是當(dāng)初編寫Dockerfile時寫入該image的那些數(shù)據(jù)的原因。
如果使用同一個image啟動了多個container，那么這些container會有各自的最上層的可讀寫layer，但是下面的那些只讀layer是共用的，如下圖所示：
鏡像的layer管理
一個image的多個layer并不是綁定和存儲在一起的，它們之間是低耦合的。
使用docker pull命令拉取一個image的時候，并不是一次性拉取的，而是一個layer一個layer地拉取，然后存儲在本機（在linux上默認(rèn)是/var/lib/docker/<storage-driver>/下）。
一臺主機中存在多個image時，有可能會出現(xiàn)多個image的某些layer相同的情況，那么此時在主機中就只會存儲一份該layer，而不是存儲多個。
那么問題來了：既然多個layer是分開存儲的，那么用戶在container中卻可以看到所有的layer中存儲的文件，這又是怎么做到的呢？這就涉及到了union file system和union mount。
可以通過docker image history以及docker image inspect來查看某個image的所有l(wèi)ayer。
Copy On Write
當(dāng)container想要更改原本就存在于image中的那些數(shù)據(jù)的時候該怎么辦呢？那些數(shù)據(jù)是位于下面那些屬于image的只讀層的，因此肯定不能直接修改。Docker采用的解決方案一般是copy-on-write。
當(dāng)container想要讀取原本就存在于image中的數(shù)據(jù)時，直接從數(shù)據(jù)所在的只讀layer讀取即可。而如果想要修改原本就存在于image中的數(shù)據(jù)時，Docker就會先把要被修改的文件拷貝到最上層的屬于container的可讀寫layer中，然后再在這個可讀寫的layer中進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改即可。
值得一提的是，哪怕是對文件的元數(shù)據(jù)（meta data）的修改（例如修改文件權(quán)限、所屬用戶等等），也會觸發(fā)copy-on-write機制。
Docker有多種存儲引擎（storage driver），不同的storage driver對copy-on-write的具體實現(xiàn)是不一樣的。
注意：并不是所有的Docker存儲引擎都支持copy on write的，例如vfs就不支持！
查看容器占用磁盤大小
使用docker ps -s來查看一個container在運行時占用的磁盤大小，例如：
SIZE指的是該container最上層的可讀寫layer的大小，而virtual指的是啟動了該container的image的那些只讀layer的大小。
需要注意的是，通過這個命令得到的container磁盤空間大小是不包括以下這些的：
- log文件所使用的磁盤空間
- volume和bind mount所使用的磁盤空間
- container的配置文件所使用的磁盤空間
- 內(nèi)存交換所使用的磁盤空間
- Checkpoints所使用的磁盤空間
Docker存儲引擎
Docker在linux下提供了如下的存儲引擎選項：
| 存儲引擎 | 描述 |
|---|---|
| overlay2 | 在linux上首選的存儲引擎，不需要額外的配置 |
| fuse-overlayfs | 推薦在運行rootless的Docker時使用 |
| btrfs和zfs | 可以提供更多的功能，例如快照等等，但是需要額外的配置 |
| vfs | 目前仍處于測試中，用于不支持copy on write的文件系統(tǒng)中，性能堪憂，不推薦使用在生產(chǎn)環(huán)境中 |
| devicemapper | 在生產(chǎn)環(huán)境中需要direct-lvm的支持 |
可以通過docker info命令來查看自己使用的Docker用的是哪一個storage driver：
上圖中使用的storage driver是overlay2。
參考資料 https://docs.docker.com/storage/storagedriver/
以上就是Docker容器Container鏡像Image如何存儲詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Docker容器鏡像存儲的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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