2019-05-12

DevOps►Docker

docker镜像存储详解

镜像来源
镜像需要存在于本地仓库中才能用其启动容器，镜像通常有以下三种来源:

l 使用dockerfile构建

l 导入从其它仓库save的镜像

l 从远端仓库pull镜像

其它还有对容器进行commit等，但它们的原理都包含在了以上3种方式之中。

无论采用哪种方式，镜像的最初来源一般都是通过dockerfile构建而来，因此首先分析dockerfile构建镜像的过程，进而帮助我们了解镜像是如何存储和使用的.

docker可以采用不同的存储驱动来存储和使用镜像，目前内置的驱动有:

我们采用的是overlay2,以此为例进行分析的讲解，基本原理大同小异。

关系概念:

diffID:镜像每层次内容的摘要，反映了单个层次内容的信息

chainID:镜像每层次的链ID，算法为H(N)=H(N-1)sha256(n),与其自身和所有的父层次相关，反映了祖先链。镜像层次的重用需要chainID相同，如果只是diffID相同则不能命中。

cacheID:镜像内容实际存放的位置，是一个随机值，与chainID的对应关系见下面的目录说明

目录结构
docker的根工作目录一般是/var/lib/docker

首先看一下涉及到的相关目录：

/var/lib/docker/image/:存储镜像管理数据的目录，以使用的存储驱动命名

/distribution:pull的镜像相关元数据

/imagedb:镜像数据库

/content:构成镜像的每层次的配置数据

/sha256/:每镜像层次的配置digest,也就是镜像ID.(参考源码:github.com/docker/docker/image/store.go:store.Create(config[]byte)(ID, error))

/metadata:

/sha256/:具有父镜像的层次ID,没有父镜像的基础镜像在此目录没有内容

/parent:父镜像ID(参考源码:github.com/docker/docker/daemon/build.go:Daemon.CreateImage(config[]byte,parent string,platform string)(builder.Image, error))

/layerdb:镜像每layer元数据

/sha256

/:每个layer的chainID

/cache-id:本layer在下面所对应的cache-id

/diff:本层次的diffID

/size:本层次的大小

/parent:父layer chainID (moby/daemon/commit.go:Daemon.Commitmoby/layer/ro_layer.go:storeLayer)

/mounts:容器的RW　layer信息

/init-id:读写层的cache-id

/cache-id:容器的读写层mount-id

/parent:父layer的chainID

/var/lib/docker/:镜像的所有layer和容器rwlayer的位置

/l:符号链接目录，每一个符号链接文件链接向下面的cache-id,一一对应，使用这个符号链接的目的是因为mount args最大限制为一个pagesize.

/cache-id:layer的cache-id为一个随机值.(参考源码:moby/layer/layer_unix.go:layerStore.mountID(namestring)string)

/diff:本layer所包含的实际文件系统数据

link:存储本cache-id所对应的符号链接

lower:本layer的所有父layer所对应的符号链接

/megerd:本layer及所有父layer共同呈现的目录

/work:overlay2文件系统使用的目录(参考源码:moby/daemon/graphdriver/overlay2/overlay.go:Driver.CreateReadWrite(id,parent,opts)error)

/cache-id-init:容器的init层目录:(moby/layer/layer_store.go:layerStore.initMount(graphID, parent, mountLabel,initFunc,storageOpt)(string,error))

镜像构建

镜像导出
使用docker save命令导出镜像

镜像内容:

├──816c0fa43179255d36592e0ede6ed020793130645eaf063fa27c5544ae46bb6b

│ ├── json

│ ├── layer.tar

│ └── VERSION

├──b8efb18f159bd948486f18bd8940b56fd2298b438229f5bd2bcf4cedcf037448.json

├── bcb8dea8dbd93bef252214259890b19a6a4886bc333d0b16f98a40b5fd063c27

│ ├── json

│ ├── layer.tar

│ └── VERSION

├──e1a9983e063a540bd4072c352ab6bc72b63ceebf311255e9d16de34eee018471

│ ├── json

│ ├── layer.tar

│ └── VERSION

└── manifest.json

b8efb18f159bd948486f18bd8940b56fd2298b438229f5bd2bcf4cedcf037448.json:

.json:镜像配置

manifest.json:清单文件

type manifestItem struct {
   Config       string
   RepoTags     []string
   Layers       []string
   Parent       image.ID                                 json:",omitempty"
   LayerSources map[layer.DiffID]distribution.Descriptor json:",omitempty"
}

816c0fa43179255d36592e0ede6ed020793130645eaf063fa27c5544ae46bb6b:

镜像每一层次的内容，这个ID是在导出时用原有层次信息生成的临时镜像所做的摘要。对应清单文件中的Layers.(参考代码:docker/docker/image/tarexport/save.go)

json: V1Image结构体
VERSION:版本信息,1.0

layer.tar:实际的文件系统内容

镜像导入
镜像导出的逆过程。

参考代码:(image/tarexport/load.go:Load)

1. 创建临时目录(/tmp/XRFMG/docker-import-)，对镜像压缩包进行解压.

2. 读取manifest.json文件,获取config文件名，文件名为.json

3. 从配置文件中获取所有层的diffIDS,遍历所有diffIDS,依次加载

如果layer的chainID已经存在，则不再导入.

如果layer的chainID不存在，则导入.

导入后判断导入layer的diffID与配置文件中是否相等，不相等则报错.

作者：self-motivation
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/happyAnger6/article/details/78506508
版权声明：本文为博主原创文章，转载请附上博文链接！