Главная/Работа с Images/Обзор

Раздел 3. Работа с Images

Image — это не «архив с приложением». Это набор неизменяемых слоёв файловой системы плюс метаданные, описывающие, как из них собрать корневую файловую систему и какой процесс в ней запустить. Понимание этой структуры напрямую влияет на три вещи, которые волнуют разработчика: размер образа, скорость сборки и воспроизводимость развёртывания.

Раздел разбирает строение image изнутри: слои и copy-on-write, content-addressable storage, manifest и config, разницу между tag и digest. Затем переходит к практике: анализ размера через docker history, управление локальным кэшем, безопасное удаление, перенос образов между машинами без registry.

Отдельное внимание — изменению в Docker Engine 29, где containerd image store стал значением по умолчанию для новых установок. Это меняет вывод docker images и поведение docker save/docker load, и незнание этого приводит к путанице при работе на машинах с разными версиями.

Цели обучения

После раздела учащийся сможет:

описать строение image: layers, manifest, config, content-addressable storage;
объяснить, что такое writable container layer и как работает copy-on-write;
прочитать метаданные образа через docker image inspect и docker history;
объяснить, из чего складывается размер образа, и найти слой, который его раздувает;
осознанно выбирать между tag и digest и объяснить, почему tag не является идентификатором;
управлять pull policy и локальным кэшем образов;
безопасно удалять образы, отличая dangling от неиспользуемых;
переносить образ между машинами через save/load и объяснить, чем это отличается от export/import;
определить, какой image store используется в его системе, и учесть различия в поведении.

Предварительные знания

Раздел 02. Основы Containerization — терминология и модель изоляции;
понимание файловой системы Linux и точек монтирования;
базовое представление о хэш-функциях (что такое SHA-256 и почему хэш идентифицирует содержимое).

Материалы

Архитектура image
Из чего состоит образ: layers, manifest, config, index. Content-addressable storage и роль digest. Где всё это хранится на диске. Различия между классическим image store и containerd image store в Docker Engine 29.
Слои и copy-on-write
Как из неизменяемых слоёв собирается единая файловая система. OverlayFS: lowerdir, upperdir, merged. Writable container layer, whiteout-файлы, стоимость записи в большой файл. Почему удаление файла не уменьшает образ.
Tags и digests
Полное имя образа: registry, namespace, repository, tag, digest. Почему latest — не версия. Неизменяемость digest. Pull policy и когда Docker обращается к registry. Практика закрепления версий.
Управление images
docker pull, docker images, docker image inspect, docker history, docker tag, docker rmi. Анализ размера. Dangling images: откуда берутся и как удалять. Безопасная очистка и разбор опасных вариантов docker system prune.
Save, load, export, import
Перенос образов без registry. Чем save/load отличается от export/import и почему второй теряет историю и метаданные. Работа с multi-platform образами. Практический сценарий переноса на изолированную машину.
Практические задания
Лабораторные задания раздела с проверкой результата.

Практические задания

№	Задание	Тип
1	Загрузить `python:3.13-slim`, посчитать число слоёв и найти самый большой	обяз.
2	Сравнить `docker pull` по tag и по digest, показать, что digest не меняется	обяз.
3	Создать container, изменить в нём файл, найти изменённую копию в writable layer	обяз.
4	Сохранить образ в архив, удалить локально, восстановить из архива, сверить digest	обяз.
5	Найти образ, где удалённый в поздних слоях файл всё ещё занимает место	доп.
6	Сравнить результат `docker save` и `docker export` для одного и того же образа	доп.
7	Определить, какой image store используется, и объяснить, чем отличается вывод `docker images`	доп.
8	Дан образ размером 1.4 GB. Найти причину и предложить способ уменьшения без изменения приложения	★

Полные формулировки — в exercises.md.

Критерии завершения раздела

Раздел пройден, когда учащийся может без подсказок:

Объяснить, почему два образа с разными tags могут занимать на диске меньше суммы своих размеров.
Найти в docker history слой, ответственный за большую часть размера образа.
Объяснить, почему RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/* в отдельной инструкции не уменьшает образ.
Сказать, чем image@sha256:... надёжнее image:1.2.3, и когда эта разница критична.
Перенести образ на машину без доступа к registry и подтвердить идентичность.
Удалить неиспользуемые образы, не удалив нужные, и объяснить разницу между prune и prune -a.

Проверьте себя: Quiz 03.

Что дальше

Раздел объяснил, откуда берётся файловая система container. Следующий раздел разбирает жизненный цикл процесса, который в этой файловой системе запускается.