「CONTAINER-IMAGE」- 镜像 | Image

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该笔记将记录：什么是镜像，以及镜像的管理，镜像的创建，存储，修改，共享等方面的内容；

分层文件系统

容器镜像基于分层文件系统的概念，其中每个层都包含应用程序的一部分或一个组件。

镜像（image）由多个文件系统叠加而成：

bootfs，引导文件系统，位于最底端，像 Linux/Unix 的引导文件系统。用户不会和该引导文件系统有什么交互。当容器启动时，容器会被移动到内存中，而 bootfs 会被卸载，以释放由 initrd 磁盘镜像使用的内存；

rootfs，第二层文件系统，位于 bootfs 之上。rootfs 可以是多种操作系统，例如 Debain、Ubuntu 等等。rootfs 永远是只读状态，不同于传统的 Linux 引导过程（在传统的 Linux 引导过程中，rootfs 先以只读方式加载，引导结束并完成完整性检查后，会进入读写模式）；

只读文件系统，位于 rootfs 之上。通过“联合挂载”（union mount）技术，在 rootfs 上挂载更多的只读文件系统。什么是联合挂载呢？联合挂载同时加载多个文件系统，但是整体上看只呈现一个文件系统。联合挂载会将各层文件系统叠加到一起，这样最终的文件系统会包含所有底层文件系统的文件和目录；

在 Docker 中，将这些文件系统称为镜像；

一个镜像可以放到另一个镜像的顶部。位于下面的镜像成为父镜像，最底层的镜像称之为基础镜像。当从镜像中启动容器时，Docker 会在镜像的最顶层加载一个读写文件系统，我们运行的程序都是在这个读写文件系统中执行的；

在 Docker 中，使用到了一种写时复制机制。在初始化时，读写层是空的。当文件系统发生修改时，所有的变化都存在与该读写层中。比如修改一个文件，该文件会被从只读层复制到读写层，在读写层进行修改。但是该文件的只读版本依旧存在，但是它被读写层中的该文件隐藏，正是因为使用了联合挂载技术。上面的这些层共同构成了镜像。

常见问题

关于父镜像与父镜像层

Is docker inspect -f ‘{{.Parent}}’ a safe way to get the base image ID?

命令 docker image inspect b7b28af77ffe --format '{{.Parent}}‘ 输出确实是父镜像，但是这个“父镜像”是“父镜像层”，而非 Dockerfile 中 FROM 引用的镜像层（除非 Dockerfile 中只有一个 FROM 指令）；

待办事项

WIP ! Docker 是如何存储镜像的，以及镜像的大小
About images, containers, and storage drivers
Docker Image Size – Does It Matter?
moby/daemon/graphdriver/driver.go
Where are Docker images stored on the host machine?

镜像信息 | docker image inspect …

Changing the IMAGE ID of a docker image?
DeepSeek / 解释 docker image inspect 输出中，各个参数的含义

[
    {
        "Id": "sha256:09508d094ad5c8eec96b8aeba128d4d86c55c741fbe189e5873befdd665eb159",
        "RepoTags": [
            "dreamacro/clash:v1.18.0"
        ],
        "RepoDigests": [
            "dreamacro/clash@sha256:8d10815afb37cc49d262f64e82d9346b15ea889b2ba7fd566c1369a2630b807c"
        ],
        "Parent": "",
        "Comment": "buildkit.dockerfile.v0",
        "Created": "2023-08-17T14:47:27.620903309Z",
        "DockerVersion": "",
        "Author": "",
        "Config": {
            "Hostname": "",
            "Domainname": "",
            "User": "",
            "AttachStdin": false,
            "AttachStdout": false,
            "AttachStderr": false,
            "Tty": false,
            "OpenStdin": false,
            "StdinOnce": false,
            "Env": [
                "PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
            ],
            "Cmd": null,
            "Image": "",
            "Volumes": null,
            "WorkingDir": "",
            "Entrypoint": [
                "/clash"
            ],
            "OnBuild": null,
            "Labels": {
                "org.opencontainers.image.source": "https://github.com/Dreamacro/clash"
            }
        },
        "Architecture": "amd64",
        "Os": "linux",
        "Size": 24589149,
        "GraphDriver": {
            "Data": {
                "LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/c42c25da8cf3ce31954eddf4163c00302deefe79027ecb86e2fc8e0ea065a207/diff:/var/lib/docker/overlay2/9915f00caf7f29a60b1863ce8b66a2f1a1a77900c29db181bad23ec5cf24edeb/diff:/var/lib/docker/overlay2/0b0be3b5e72d5e032e9b6228afa866efa45b6ed3c77e64ccc343ff96630d4509/diff:/var/lib/docker/overlay2/0e5f4984de2fe946debcb160ae94c67881a1b6dcb21a930daf5cb774a57cdbb9/diff",
                "MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/64095f9eea7b63c2d5da891cd3ac19e8ca371a48d72b8629f8909e46874d1f61/merged",
                "UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/64095f9eea7b63c2d5da891cd3ac19e8ca371a48d72b8629f8909e46874d1f61/diff",
                "WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/64095f9eea7b63c2d5da891cd3ac19e8ca371a48d72b8629f8909e46874d1f61/work"
            },
            "Name": "overlay2"
        },
        "RootFS": {
            "Type": "layers",
            "Layers": [
                "sha256:4693057ce2364720d39e57e85a5b8e0bd9ac3573716237736d6470ec5b7b7230",
                "sha256:c11d3c6d457e9d188582ed01ec27ba02aea5bd476727bafd1e9a04a6bf00dcb6",
                "sha256:c7df344fa7e00b73d82f3cf8a3e147ed4d417c96d5a469abadb0f64856f8ddfb",
                "sha256:391f1b610f5899799dcf2804d2d67f70be8a69d536ff06c70f10b72b3cf12ffd",
                "sha256:8594e1b784e95f6cffae70fc430bc7a15f32b56488e9f78e0ce6a368cc60c066"
            ]
        },
        "Metadata": {
            "LastTagTime": "0001-01-01T00:00:00Z"
        }
    }
]

The image id is calculated from the content of the image, you can’t customize it.

基本信息

  • Id: 镜像的唯一标识符（SHA256哈希值）。Id 是一个关键字段，表示 Docker 镜像的唯一标识符。
    • 它基于镜像的配置和文件系统内容计算得出，确保不同内容的镜像具有不同的 ID。
    • 修改镜像的任意文件或配置（如 ENV、CMD）都会生成新的 Id。我们通常使用 ID 来唯一标识一个镜像。Id 与镜像的文件系统层（Layers）关联（见 RootFS.Layers 字段），用于存储和复用镜像层。
  • RepoTags: 镜像的仓库标签列表（如 [“nginx:latest”, “myrepo/nginx:v1”]）
  • RepoDigests: 镜像的摘要列表（如 [“nginx@sha256:…”]）

构建信息

  • Parent: 父镜像的ID（如果是基于其他镜像构建的）
  • Comment: 构建镜像时添加的注释
  • Created: 镜像创建时间（ISO 8601格式）
  • Container: 构建此镜像的容器ID
  • DockerVersion: 构建此镜像时使用的Docker版本
  • Author: 镜像作者

配置信息

  • ContainerConfig: 构建容器时的配置（等同于 docker run 时的参数）：Hostname, Domainname, User, Env, Cmd, Image, Volumes, WorkingDir, Entrypoint, Labels 等
  • Config: 镜像的运行时配置（会覆盖ContainerConfig中的设置）

系统信息

  • Architecture: 目标架构（如 amd64, arm64 等）
  • Os: 操作系统（如 linux, windows）
  • Size: 镜像的磁盘大小（字节）
  • VirtualSize: 包含所有层的总大小（字节）

存储驱动信息

  • GraphDriver: 使用的存储驱动信息。Name: 驱动名称（如 overlay2）；Data: 驱动特定数据（如 lowerdir, upperdir, mergeddir 等）

文件系统信息

  • RootFS: 根文件系统信息。Type: 通常是 layers；Layers: 组成镜像的各层ID列表（SHA256哈希值）；

元数据

  • Metadata: 镜像的元数据。LastTagTime: 最后一次打标签的时间（ISO 8601格式）