容器虚拟化技术因为其轻量的特点，已经在云中被广泛使用。Docker是目前最受欢迎的容器框架，原因是它可以将应用及其依赖打包成一个独立的容器镜像。通过容器镜像，用户可以方便地存储、部署容器。当前Docker采取了层级结构构建镜像，使得容器在存储和部署时相同的层只会被存储和拉取一次。然而，当前层级结构下的镜像会在镜像中引入冗余数据和不必要数据，造成容器存储和部署的低效。调研DockerHub上使用率前50的镜像后，总结层级镜像格式存在的问题：1)层级粒度去重无法去除不同层之间的冗余数据；2)部署容器时，容器需要预先下载完整的镜像，但是容器运行只需要其中很小一部分的数据。因此，亟需一种能够提供细粒度去重和预先启动容器而后按需获取数据的镜像格式。
　　基于索引结构的容器镜像系统(Gear系统)能够同时去除层级镜像中的冗余数据并且避免了在部署容器时下载不必要的数据。Gear系统使用索引结构代替传统镜像的层次结构来构建镜像。索引结构的基本思想是分离容器文件系统的元数据和数据。具体地，在索引结构中，容器的文件系统不再被拆分为多个层，而是被拆分为两部分：文件系统的元数据(Gear索引)和以独立文件的形式保存的数据(Gear文件)。一个镜像对应一个Gear索引和一系列Gear文件。通过Gear索引，所有属于该镜像的Gear文件都可以被索引到。在保存索引结构的镜像时，体积很小的Gear索引保存在单层的层级镜像中，利用Docker框架方便的存储和分发，而Gear文件则通过内容哈希实现文件级别的去重。当部署容器时，容器在只下载很小的Gear索引后就可以启动，Gear系统根据容器运行时的需要下载Gear文件。
　　对Gear系统的测试结果表明，Gear系统相比Docker能够减少54%的存储开销，并且在高带宽下提升1.49倍容器部署速度，在低带宽下提升4.71倍容器部署速度。