docker存储驱动知识归纳总结

人丑多读书 · 发表于 2016-9-26 11:47:11

前言

本文大部分内容，摘自docker官方文档.Understand images, containers, and storage drivers

译者没有采取原文翻译的方式,而是结合自己的学习进行了归纳总结.

要想真正的理解docker的存储驱动，需要先了解docker镜像是如何构建和存储，以及容器如何使用镜像.

镜像与分层

下面是ubuntu:15.04的镜像分层.一共是4层,每一层都由一些只读并且描绘系统区别的文件组成.

上下两张图对比，可以清晰的看到镜像分层关系(上图是官方文档图片，可以看到镜像大小进行了精简，但是ubuntu:15.04镜像的分层结构没变).

Docker存储驱动的作用就是:将这些分层的镜像文件堆叠起来，并且提供统一的视图.使container的文件系统看上去和我们普通的文件系统没什么区别.

当创建一个新的容器的时候,实际上是在镜像的分层上新添加了一层container layer(容器层).之后所有对容器产生的修改,实际都只影响这一层.

注意

1、容器层：读写层(可写层)

2、镜像层：只读层

容器与分层

镜像与容器的一个主要区别就是，是否具有顶层的读写层(可写层).对于一个容器的数据新增，修改，都存储在可写层.当你删除一个容器的时候，可写层也将被删除(注意:可写层与数据卷的区别).然而镜像层是保持不变的.

下图展示了，多个容器共享一个镜像.镜像层是只读层,不变的.多个容器层在同一个镜像层之上，并且相互独立，互相不影响.

docker 存储驱动的职责就是将镜像层和可写容器层管理起来.不同的驱动实现管理的方式也不一致.实现容器与镜像管理的两个关键技术就是可堆叠的镜像层和copy-on-write (CoW，写时复制).

简述写时复制

举个例子：小文和小武由不同的老师上数学课，但是他们只有一个习题册.小文的作业是，练习册的第十一页.为了不影响到小武，小文的做法是将第11页copy，完成作业后上交.这就是一个典型的写时复制。

第一次修改一个文件,这个文件首先会从该读写层下面的只读层复制到该读写层。该文件的只读版本依然存在，但是已经被读写层中的该文件副本所隐藏。了解了写时复制，就应该注意一个问题：如果第一次修改镜像层内包含的文件，文件的size很大.会造成大量的磁盘IO的开销.所以不建议将需要修改的大文件，集成到镜像内.可以采用数据卷的方式.

数据卷与存储驱动

当一个容器删除的时候,写入该容器的所有数据将被删除(除了保存在数据卷中的数据)

数据卷是挂载到容器的,docker宿主机上的一个目录或文件。对数据卷的文件读写是不受存储驱动控制的，接近于本地文件系统读写速度.可以挂载多个数据卷到一个容器.也可以多个容器共享一个或多个数据卷.

如图所示:一个docker宿主机运行2个容器。每个容器有自己的存储空间，存储于宿主机本地文件系统　/var/lib/docker/… 另外有一个共享的数据卷在 /data.挂载到两个容器内实现共享.