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Docker镜像是一个只读的文件系统，是由一层一层的文件系统组成，每一层仅包含了前一层的差异部分，这种层级的文件系统被称为UnionFS。大多数Docker镜像都是在base镜像的基础进行构建，每进行一次新的创建就会在镜像上构建一个新的UnionFS。这里举例查看Ubuntu：15.04镜像的层级结构，示例代码如下：[root@docker ~]# docker pull ubuntu:15.04#从官方仓库拉取（下载）Ubuntu：15.04镜像Trying to pull repository Docker.io/library/ubuntu ...... 15.04: Pulling from Docker.io/library/ubuntu9502adfba7f1: Pull complete 4332ffb06e4b: Pull complete 2f937cc07b5f: Pull complete a3ed95caeb02: Pull complete Digest: sha256:2fb27e433b3ecccea2a14e794875b086711f5d49953ef173d8a03e8707f1510f#镜像ID号Status: Downloaded newer image for Docker.io/ubuntu:15.04通常，对Docker的操作命令都是以“Docker”开头。pull是下载镜像的命令，在英文中是“拉”的意思，所以下载镜像又叫做拉取镜像。上述示例中，第5行到第8行是每一层UnionFS的ID号，第9行是整个镜像的ID号，这个ID号可以用来操控镜像。[root@docker ~]# docker history d1b55fd07600IMAGE CREATED CREATED BY SIZE d1b55fd07600 3 years ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0 B 3 years ago /bin/sh -c sed -i 's/^#\s*\(deb.*universe\...... 1.88 kB 3 years ago /bin/sh -c echo '#!/bin/sh' > /usr/sbin/po...... 701 B 3 years ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:3f4708cf445dc1b...... 131 MB这里使用“history”与镜像的ID号组合的命令查看镜像构建过程，所显示的信息包括镜像ID、创建时间、由什么命令创建以及镜像大小。从以上示例中的信息可以看出，Ubuntu：15.04镜像由四层只读层（Read Layer）构建而成，每一层都是由一条命令组成的，最终得到了ID为d1b55fd07600的镜像，但在用户的视角只能看到最上层的d1b55fd07600镜像。当用户将这个镜像放在容器中运行时，会在四层之上创建一个可读可写层（Read-Write Layer），用户对Docker的操作都通过可读可写层。如果用户修改了现有的一个已存在的文件，那该文件将会从可读可写层下的只读层复制到可读可写层，该文件的只读版本仍然存在，只是已经被可读可写层中该文件的副本所隐藏。可读可写层又叫做容器层，只读层又叫做镜像层，容器层之下均为镜像层，层级结构如图所示。
例如：有很多个镜像都是基于一个基础镜像构建而来，那么在本地的仓库中就只需要保存一份基础镜像，所有需要此基础镜像的容器都可以共享使用，而且镜像的每一层都可以被共享，从而节省了磁盘空间的使用。因为有了分层机制，本地保存的基础镜像都是只读的文件系统，不用担心对容器的操作会对镜像有什么改变。为了将零星的数据整合起来，提出了镜像层（Image Layer）这个概念，如图所示。
图中描述了一个镜像层，通过图片能够发现一个层并不仅仅包含文件系统的改变，它还能包含其他重要的信息。元数据（Metadata）就是关于这个层的额外信息，它能够包含Docker运行时的信息与父镜像层的信息，并且只读层与可读可写层都包含元数据。如图所示。
除此之外，每一层还有一个指向父镜像层的指针。如果没有这个指针，说明它处于最底层，是一个基础镜像，如图所示。
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