Docker数据存储机制

使用Docker时，我们操作的都是镜像和由镜像生成的容器，所以想要更好的了解Docker内部的数据存储机制，就必须从镜像、容器与数据存储的关系出发。

Docker镜像是通过读取Dockerfile文件中的指令构建的，Dockerfile中的每条指令都会创建一个镜像层，并且每层都是只读的，这一系列的镜像层就构成了Docker镜像。接下来以一个Dockerfile文件为例进行说明，具体如文件1所示。

文件1 Dockerfile

 1  FROM ubuntu:16.04
 2  COPY . /app
 3  RUN make /app
 4  CMD python /app/app.py

文件1中的Dockerfile包含了4条指令，每条指令都会创建一个镜像层，其中每一层与前一层都有所不同，并且是层层叠加的。通过镜像构建容器时，会在镜像层上增加一个容器层（即可写层），所有对容器的更改都会写入容器层，这也是Docker默认的数据存储方式。

下面通过一个效果图进行说明，具体如图1所示。

图1 Docker层级关系图

从图1可以看出，Docker容器和镜像之间的主要区别是顶部的容器层，而所有对容器中数据的添加、修改等操作都会被存储在容器层中。当容器被删除时，容器层也会被删除，其中存储的数据会被一同删除，而下面的镜像层却保持不变。

由于所有的容器都是通过镜像构建的，所以每个容器都有各自的容器层，对于容器数据的更改就会保存在各自的容器层中。也就是说，由同一个镜像构建的多个容器，它们会拥有相同的底部镜像层，而拥有不同的容器层，多个容器可以访问相同的镜像层，并且有自己的独立数据状态。具体说明如图2所示。

图2 Docker层级关系图

从图2可以看出，基于同一个镜像构建的多个容器可以共享该镜像层，但是多个容器想要共享相同的数据，就需要将这些数据存储到容器之外的地方，而这种方式就是下一节要提到的Docker volume数据外部挂载机制。