1. Docker 镜像的底层原理

1.1 分层的镜像

以我们的pull 命令为例，在下载的过程中我们可以看到docker的镜像好像是一层一层的在下载。

1.2 UnionFS(联合文件系统)

联合文件系统是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。Union 文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特点：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

1.3 Docker镜像加载原理

docker镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统就叫UnionFS（联合文件系统）。

bootfs（boot file system）只要包含bootloader（引导）和kernel（内核），bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是引导文件系统bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内核中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。

rootfs（root file system），在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的/dev,/bin,/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如ubuntu centos等。

对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供rootfs就行了。由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，因此不同的发行版本可以共用bootfs。

1.4 为什么docker镜像要采用分层结构

镜像分层最大的一个好处就是共享资源，方便复制迁移，就是为了复用。
比如说有多个镜像都从相同的base镜像构建而来，那么Docker Host只需在在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

Docker镜像层都是只读的，容器层是可写的。当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。

所有对容器的改动-无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中。

2. docker commit 命令

docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像

docker commit -m="描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

场景：先pull 一个ubuntu的镜像到本地，运行这个镜像之后得到的容器内没有vim命令。我们通过apt-get update 和 apt-get -y install vim 在当前容器中安装vim 命令，安装完成之后commit我们有vim命令的镜像。最后启动我们新commit的镜像和原来的对比。

总结：

Docker 中的镜像分层，支持通过扩展现有镜像，创建新的镜像。新镜像是从base镜像一层一层叠加生成的，每安装一个软件，就在现有镜像基础桑加一层。