Anatomia de uma Imagem Docker 🔬

Uma imagem Docker é composta por várias camadas sobrepostas que formam um sistema de arquivos unificado. Vamos dissecar cada componente.

Visão Geral da Estrutura

╔══════════════════════════════════════════════════════════════════╗
║ IMAGE ANATOMY MATRIX                                             ║
║                                                                  ║
║    ┌─────────────┐                                              ║
║    │   Config    │                                              ║
║    └─────────────┘                                              ║
║           ↓                                                      ║
║    ┌─────────────┐     ┌─────────────┐                         ║
║    │  Manifest   │────▶│  Metadata   │                         ║
║    └─────────────┘     └─────────────┘                         ║
║           ↓                                                      ║
║    ┌─────────────┐                                              ║
║    │   Layers    │                                              ║
║    └─────────────┘                                              ║
║                                                                 ║
╚══════════════════════════════════════════════════════════════════╝

1. Arquivo de Configuração

O arquivo de configuração é um documento JSON que define o comportamento da imagem.

Componentes Principais

{
  "config": {
    "Hostname": "",
    "Domainname": "",
    "User": "",
    "ExposedPorts": {
      "80/tcp": {}
    },
    "Env": [
      "PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
    ],
    "Cmd": [
      "nginx",
      "-g",
      "daemon off;"
    ],
    "WorkingDir": "/",
    "Volumes": null
  }
}

Elementos Essenciais

ExposedPorts: Portas que o container expõe
Env: Variáveis de ambiente padrão
Cmd: Comando padrão executado no container
WorkingDir: Diretório de trabalho inicial
User: Usuário padrão do container

2. Manifesto da Imagem

O manifesto é um documento JSON que descreve a composição da imagem.

Estrutura do Manifesto

{
  "schemaVersion": 2,
  "mediaType": "application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json",
  "config": {
    "mediaType": "application/vnd.docker.container.image.v1+json",
    "size": 1234,
    "digest": "sha256:a1b2c3..."
  },
  "layers": [
    {
      "mediaType": "application/vnd.docker.image.rootfs.diff.tar.gzip",
      "size": 5678,
      "digest": "sha256:d4e5f6..."
    }
  ]
}

Elementos do Manifesto

schemaVersion: Versão do formato do manifesto
config: Referência ao arquivo de configuração
layers: Lista de camadas que compõem a imagem
digest: Hash SHA256 único da camada

3. Sistema de Camadas

As camadas são organizadas em uma estrutura de pilha, onde cada camada representa uma modificação no sistema de arquivos.

╔════════════════════════════════════════════════════════════╗
║ LAYER STACK                                                ║
║                                                           ║
║ ┌────────────────────┐                                    ║
║ │   App Layer        │ <- Código da aplicação             ║
║ ├────────────────────┤                                    ║
║ │   Dependencies     │ <- Bibliotecas e deps              ║
║ ├────────────────────┤                                    ║
║ │   Runtime          │ <- Ambiente de execução            ║
║ ├────────────────────┤                                    ║
║ │   Base OS          │ <- Sistema operacional base        ║
║ └────────────────────┘                                    ║
║                                                           ║
╚════════════════════════════════════════════════════════════╝

Características das Camadas

Camadas Read-Only

Imutáveis após criação
Compartilhadas entre containers
Armazenadas em cache localmente

Camada Read-Write

Criada ao iniciar um container
Específica para cada container
Contém todas as alterações em runtime

4. Sistema de Arquivos Union

O Docker utiliza um sistema de arquivos em camadas que combina todas as camadas em uma única visão.

╔════════════════════════════════════════════════════════════╗
║ UNION FILESYSTEM                                           ║
║                                                           ║
║ /container                                                ║
║   ├── /bin   ┐                                           ║
║   ├── /etc   │                                           ║
║   ├── /lib   ├─ União de todas as camadas                ║
║   ├── /usr   │                                           ║
║   └── /var   ┘                                           ║
║                                                           ║
╚════════════════════════════════════════════════════════════╝

Funcionamento

Cada camada representa um conjunto de diferenças
As camadas são montadas sobrepostas
Arquivos mais recentes têm precedência
Deleções são marcadas com whiteouts

5. Comandos de Inspeção

Análise de Imagens

# Metadata da imagem
docker inspect nginx:latest

# Histórico de camadas
docker history nginx:latest

# Digest da imagem
docker images --digests nginx

# Exportar imagem
docker save nginx:latest > nginx.tar

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15 abril 2025