base 镜像 - 每天5分钟玩转容器技术（10）

上一节我们介绍了最小的 Docker 镜像本节讨论 base 镜像。base 镜像有两层含义不依赖其他镜像从 scratch 构建。
其他镜像可以之为基础进行扩展。
所以能称作 base 镜像的通常都是各种 Linux 发行版的 Docker 镜像比如 Ubuntu, Debian, CentOS 等。我们以 CentOS 为例考察 base 镜像包含哪些内容。
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镜像大小不到 200MB。等一下
一个 CentOS 才 200MB
平时我们安装一个 CentOS 至少都有几个 GB怎么可能才 200MB !相信这是几乎所有 Docker 初学者都会有的疑问包括我自己。下面我们来解释这个问题。Linux 操作系统由内核空间和用户空间组成。如下图所示

rootfs内核空间是 kernelLinux 刚启动时会加载 bootfs 文件系统之后 bootfs 会被卸载掉。用户空间的文件系统是 rootfs包含我们熟悉的 /dev, /proc, /bin 等目录。对于 base 镜像来说底层直接用 Host 的 kernel自己只需要提供 rootfs 就行了。而对于一个精简的 OSrootfs 可以很小只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了。相比其他 Linux 发行版CentOS 的 rootfs 已经算臃肿的了alpine 还不到 10MB。我们平时安装的 CentOS 除了 rootfs 还会选装很多软件、服务、图形桌面等需要好几个 GB 就不足为奇了。base 镜像提供的是最小安装的 Linux 发行版。下面是 CentOS 镜像的 Dockerfile 的内容

第二行 ADD 指令添加到镜像的 tar 包就是 CentOS 7 的 rootfs。在制作镜像时这个 tar 包会自动解压到 / 目录下生成 /dev, /porc, /bin 等目录。注可在 Docker Hub 的镜像描述页面中查看 Dockerfile 。支持运行多种 Linux OS不同 Linux 发行版的区别主要就是 rootfs。比如 Ubuntu 14.04 使用 upstart 管理服务apt 管理软件包而 CentOS 7 使用 systemd 和 yum。这些都是用户空间上的区别Linux kernel 差别不大。所以 Docker 可以同时支持多种 Linux 镜像模拟出多种操作系统环境。

上图 Debian 和 BusyBox一种嵌入式 Linux上层提供各自的 rootfs底层共用 Docker Host 的 kernel。这里需要说明的是base 镜像只是在用户空间与发行版一致kernel 版本与发型版是不同的。
例如 CentOS 7 使用 3.x.x 的 kernel如果 Docker Host 是 Ubuntu 16.04比如我们的实验环境那么在 CentOS 容器中使用的实际是是 Host 4.x.x 的 kernel。



① Host kernel 为 4.4.0-31
② 启动并进入 CentOS 容器
③ 验证容器是 CentOS 7
④ 容器的 kernel 版本与 Host 一致
容器只能使用 Host 的 kernel并且不能修改。
所有容器都共用 host 的 kernel在容器中没办法对 kernel 升级。如果容器对 kernel 版本有要求比如应用只能在某个 kernel 版本下运行则不建议用容器这种场景虚拟机可能更合适。
下一节我们讨论镜像的分层结构。