深入淺析docker檔案分層（實例詳解）

這篇文章為大家帶來了關於docker文件分層的相關知識，本文使用一個docker container範例，講述docker的文件分層的一些原理，希望對大家有幫助。

知識預備

• docker其實是使用了Linux Kernel的一些特性Features來實現的資源隔離，檔案系統就是其中一種，但docker為了讓資源可以更有效率的被利用，採用了分層的檔案系統結構，來實作container的檔案系統。
• 個人覺得原理有點像平行宇宙的概念，有人認為，我們這個宇宙是存在平行宇宙的，也就是我們所做的不同的選擇，都會分發出不同宇宙，並持續運行下去，而做夢就是可以遊走在這些平行宇宙間。這裡也是有點類似，我們打包好的一個鏡像後，透過docker run進行運行後，其實就是在這個基礎上創建了一個不同的宇宙了，隨著container的持續運行，container的內容跟原來的鏡像上的東西就會有很多偏差diff，而逐步形成了自己的一個宇宙。

Docker 檔案系統

從docker inspect [container-id] --format={{.GraphDriver}}可以取得到各個container的檔案系統分層情況

{map[LowerDir:/var/lib/docker/overlay2/52f456f455215e56b77087495a5d35323fbf1c0e0391f45349f386006c75865b-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/e4b90240aa77212dde6499a49c421d26977ed9fe8a1f6fcbaaaf77d85c67654e/diff MergedDir:/var/lib/docker/overlay2/52f456f455215e56b77087495a5d35323fbf1c0e0391f45349f386006c75865b/merged UpperDir:/var/lib/docker/overlay2/52f456f455215e56b77087495a5d35323fbf1c0e0391f45349f386006c75865b/diff WorkDir:/var/lib/docker/overlay2/52f456f455215e56b77087495a5d35323fbf1c0e0391f45349f386006c75865b/work] overlay2}

主要有以下四種

LowerDir

這個是所有基於該鏡像的container都會指向同一個的檔案系統，是鏡像層，所有的container都會使用該層。

那麼該層是從哪裡來的呢，我們可以看下我們的所用的鏡像

MergedDir

這個是不同的container會結合Lower層和Upper層，來提供給container中的最終檔案系統

UpperDir

這個是記錄不同的container的操作，再透過Lower層的對比比較，可以產生一個Merge層

WorkDir

暫時未深入了解

範例

docker run -d alpine:latest

查看鏡像層的檔案系統資訊

docker inspect alpine --format={{.GraphDriver}}

{map[MergedDir:/var/lib/docker/overlay2/e4b90240aa77212dde6499a49c421d26977ed9fe8a1f6fcbaaaf77d85c67654e/merged UpperDir:/var/lib/docker/overlay2/e4b90240aa77212dde6499a49c421d26977ed9fe8a1f6fcbaaaf77d85c67654e/diff WorkDir:/var/lib/docker/overlay2/e4b90240aa77212dde6499a49c421d26977ed9fe8a1f6fcbaaaf77d85c67654e/work] overlay2}

注意到UpperDir，這個是鏡像的upper層，也就是我們可以在這層面去做修改啥的，會影響之後創建的container

查看container的檔案系統資訊

docker inspect 9a118484ba --format={{.GraphDriver}}

{map[LowerDir:/var/lib/docker/overlay2/3d3f32727c4f7867d43c1e61d635ac0ed22e95ff39c66240166dd6614b81fe14-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/e4b90240aa77212dde6499a49c421d26977ed9fe8a1f6fcbaaaf77d85c67654e/diff MergedDir:/var/lib/docker/overlay2/3d3f32727c4f7867d43c1e61d635ac0ed22e95ff39c66240166dd6614b81fe14/merged UpperDir:/var/lib/docker/overlay2/3d3f32727c4f7867d43c1e61d635ac0ed22e95ff39c66240166dd6614b81fe14/diff WorkDir:/var/lib/docker/overlay2/3d3f32727c4f7867d43c1e61d635ac0ed22e95ff39c66240166dd6614b81fe14/work] overlay2}

可以看到container的Lower層，就是鏡像的upper層，我們對container所作的修改，都會在upper層進行體現，並且有merged層進行整理後展示給container。

我們可以用命令列查看container檔案系統的變化情況

docker diff 9a118484ba

由於我們未對container進行操作，所以現在這個container跟鏡像是無差異的

#我們再啟動一個container，並且讓他sleep 300秒，然後進去container修改一些檔案資訊

# docker exec -it ca91bb /bin/sh

/ # echo "helloWorld" > /tmp/hello.txt

查看container檔案系統的變更情況

docker diff ca91bbffb801

C /root
C /root/.ash_history
C /tmp
A /tmp/hello.txt

可以看到，我們對檔案系統做了這些改動，都被記錄下來了

這些內容，其實就在UpperDir的目錄下

tree -L 1 diff/

diff/
├── root
└── tmp2 directories, 0 files

從宿主機修改container內容

• 從在上述的實驗中，我們可以知道，upper層就是增加的內容，透過同lower層進行merge，來反映container的變化。那我們是否可以直接修改upper層，來對container進行操作呢？

  我們在upper所在的目錄中，增加一個目錄demo，並且在裡面touch一個檔案

  # tree -L 2 ./
  
  ./
  ├── demo
  │   └── mytest.log
  ├── root
  └── tmp
      └── hello.txt

  我們從container看看是否可以看到我們所建立的檔案

  /demo # pwd
  /demo
  /demo # ls
  mytest.log

  可以看到，已經生效了，所以，如果我們要初始化掉這個container，可以直接將upper層的內容進行全部刪除即可。

應用程式

• 找出軟體安裝痕跡

  在之前做專案的過程中，客戶總是需要我們提供，我們這個代理軟體到底會去修改哪些內容，一直也沒有找到比較好的方法去給客戶提供，從這個docker的分層文件的應用來看，我們可以把代理部署在一個container上面，然後就可以一目了然地發現軟體會修改哪些目錄和檔案了。

• 快速恢復container

• 快速同container檔案系統互動

• 保護底層的檔案系統不被破壞

• 節省宿主機空間

推薦學習：《docker影片教學》

以上是深入淺析docker檔案分層（實例詳解）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！