（转）Docker——镜像层和容器层

1、什么是镜像层？

每个镜像都由多个镜像层组成。这些镜像层都是只读的，从下往上，以栈的方式组合在一起，组成镜像的根文件系统。

2、什么是容器层？

容器和镜像都是由多个层组成，最大的区别在于容器的最上面一层是读写层，叫做容器层。而镜像的所有层都是只读层，叫做镜像层。

容器启动后，Docker Daemon 会在容器使用的镜像上添加一个容器层。容器运行时，所有于数据变化相关的操作都是在这个读写层中完成的，如新建文件，修改文件等。删除容器时，Docker Daemon 同时会删除这个容器层。

每个容器运行时，都有自己的容器层，并在容器层中保存容器运行相关的数据。容器层之下的所有镜像层都是只读的，因此多个容器可以共享同一个镜像。

docker 中存储驱动用于管理镜像层和容器层。不同的存储驱动使用不同的算法和管理方式。在容器和镜像管理中，使用的两大技术是栈式层管理和写时复制。

3、镜像的存储方式

为了区别镜像层，Docker为每个镜像层计算了一个UUID，在docker 1.10 以前的版本中，会根据镜像层中的数据产生一个随机码，用随机码作为镜像层的UUID。在1.10的版本中，会根据镜像层中的数据，使用加密哈希算法生成镜像层的UUID。

这种新的方式增加的镜像层的数据的安全性。因为采用了加密哈希算法，所以避免了镜像层UUID冲突，只要镜像层内容不同，UUID就不一样。同时，在pull、push、load、和save等操作中，加密哈希算法也保证了镜像数据的完整性。

在1.10以前的版本，不能在镜像之间共享镜像层。采用全新的镜像存储方式之后，只要镜像层的数据相同，就可以在不同镜像之间共享。

而当容器运行时，镜像层采用加密哈希算法生成UUID，而容器层则采用随机数生成UUID。

4、镜像层和容器层图示

如下图所示：使用ubuntu 15.04 镜像启动一个容器。容器的存储空间由两部分组成，底层是镜像层，顶部是容器层。镜像层是只读层，容器层是可读写层。容器运行时，涉及文件写的操作，都是在容器层中完成的。

                                                                                     docker 容器层

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