Docker镜像、容器及Dockerfile

一. Docker镜像

1. 什么是docker镜像

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。所有的应用，直接打包docker镜像，就可以直接跑起来!

如何得到镜像∶

• 从远程仓库下载
• 拷贝
• 自己制作一个镜像 DockerFile

2. Docker镜像加载原理

UnionFS (联合文件系统)

我们下载的时候看到的一层层就是这个!

UnionFS(联合文件系统)：Union文件系统(UnionFS)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtualfilesystem)。Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

镜像原理

docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS.
bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。
rootfs (root file system)，在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的/dev, /proc, /bin, /etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu , Centos等等。

3. Commit 镜像

# 提交容器成为一个新的副本
docker commit 

# 命令和git原理类似
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器id 目标镜像名:[TAG]

测试：

docker run -it -p 8080:8080 tomcat

开启一个tomcat后，页面访问：http://8.129.130.21:80/

原因就是docker镜像版的tomcat，webapps下没有文件，都在webapps.dist文件中，所以把webapps.dist中的文件复制到webapps下

[root@LYX ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE                 COMMAND             CREATED         STATUS         PORTS                                       NAMES
37b3bc5d8f3c   tomcat                "catalina.sh run"   5 minutes ago   Up 5 minutes   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp   magical_robinson
8b8dec43da4c   portainer/portainer   "/portainer"        12 hours ago    Up 4 minutes   0.0.0.0:8088->9000/tcp, :::8088->9000/tcp   quirky_bartik
[root@LYX ~]# docker exec -it 37b3bc5d8f3c /bin/bash
root@37b3bc5d8f3c:/usr/local/tomcat# ls
BUILDING.txt     LICENSE  README.md      RUNNING.txt  conf  logs            temp     webapps.dist
CONTRIBUTING.md  NOTICE   RELEASE-NOTES  bin          lib   native-jni-lib  webapps  work
root@37b3bc5d8f3c:/usr/local/tomcat# cp -r webapps.dist/* webapps
root@37b3bc5d8f3c:/usr/local/tomcat# cd webapps
root@37b3bc5d8f3c:/usr/local/tomcat/webapps# ls
ROOT  docs  examples  host-manager  manager

再访问：http://8.129.130.21:80/

成功访问!

这时候我想把操作过的这个容器，保存成一个镜像以后就可以直接使用！

[root@LYX ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE                 COMMAND             CREATED          STATUS          PORTS                                       NAMES
37b3bc5d8f3c   tomcat                "catalina.sh run"   13 minutes ago   Up 13 minutes   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp   magical_robinson
8b8dec43da4c   portainer/portainer   "/portainer"        12 hours ago     Up 2 minutes    0.0.0.0:8088->9000/tcp, :::8088->9000/tcp   quirky_bartik

[root@LYX ~]# docker commit -a="Gangbb" -m="add my tomcat" 37b3bc5d8f3c tomcat02:1.0
sha256:168e297554317d30ee597a63003116140cccd7b35d4926b3c35f01808499f878

[root@LYX ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE                 COMMAND             CREATED          STATUS              PORTS                                       NAMES
37b3bc5d8f3c   tomcat                "catalina.sh run"   17 minutes ago   Up 17 minutes       0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp   magical_robinson
8b8dec43da4c   portainer/portainer   "/portainer"        12 hours ago     Up About a minute   0.0.0.0:8088->9000/tcp, :::8088->9000/tcp   quirky_bartik

[root@LYX ~]# docker images
REPOSITORY            TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
tomcat02              1.0       168e29755431   20 seconds ago   672MB    # 上传成功
mysql                 latest    5c62e459e087   2 weeks ago      556MB
tomcat                9.0       c0e850d7b9bb   2 months ago     667MB
tomcat                latest    c0e850d7b9bb   2 months ago     667MB
minio/minio           latest    305cf2390a4e   2 months ago     184MB
portainer/portainer   latest    580c0e4e98b0   3 months ago     79.1MB
hello-world           latest    d1165f221234   4 months ago     13.3kB
centos                latest    300e315adb2f   7 months ago     209MB

二、Docker容器数据卷

主要目的就是把容器中的数据持久化到本地

1. 使用数据卷

1. 方式一：直接使用命令挂载 -v

docker run -it -v 主机目录:容器内目录

测试：

[root@LYX /]# ls
bin  boot  data  dev  etc  home  lib  lib64  lost+found  media  mnt  opt  patch  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var  www
[root@LYX /]# cd home
[root@LYX home]# ls
redis  www.
[root@LYX home]# docker run -it -v /home/ceshi:/home centos /bin/bash
[root@3155383f29e5 /]# ls
bin  dev  etc  home  lib  lib64  lost+found  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
[root@3155383f29e5 /]# cd home
[root@3155383f29e5 home]# ls
[root@3155383f29e5 home]# 

打开另一个终端看看本地的home目录：

已经生成同步文件

查看容器详细信息：

[root@LYX home]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE                 COMMAND             CREATED          STATUS              PORTS                                       NAMES
3155383f29e5   centos                "/bin/bash"         4 minutes ago    Up 4 minutes                                                    gracious_torvalds
37b3bc5d8f3c   tomcat                "catalina.sh run"   32 minutes ago   Up 32 minutes       0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp   magical_robinson
8b8dec43da4c   portainer/portainer   "/portainer"        12 hours ago     Up About a minute   0.0.0.0:8088->9000/tcp, :::8088->9000/tcp   quirky_bartik
[root@LYX home]# docker inspect 3155383f29e5

可以查看挂载信息：

测试新增文件是否会同步：

同步成功！

主要这个同步是双向的！

2. 具名挂载和匿名挂载

**匿名挂载：**我们在使用数据卷 -v的时候，只写容器内路径，不写容器外的路径。

**具名挂载：**在匿名挂载的基础上写个卷名。可以方便的找到宿主机中的存放卷。

测试：

# 匿名挂载一个nginx
docker run -d -P --name ngnix01 -v /etc/nginx nginx

# 具名挂载另一个nginx
docker run -d -P --name nginx02 -v juming-nginx:/etc/nginx nginx

# 查看所有 volum(卷) 的情况
docker volume ls

# 查看卷详细信息
docker volume inspect juming-nginx

所有的docker容器内的卷，没有指定目录的情况下都是在`/var/ib/docker/volumes /xxxx/_data’

区分匿名挂载、具名挂载和指定路径挂载

# 匿名挂载
-v  容器内路径 

# 具名挂载
-v 卷名:容器内路径

# 指定路径挂载
-v /宿主机路径:/容器内路径

拓展：

#通过 -v 容器内路径:ro 或rw 改变读写权限
ro  readonly   #只读
rw  readwrite  #可读可写

#一旦这个了设置了容器权限，容器对我们挂载出来的内容就有限定了!
docker run -d -p --name nginx02 -v juming-nginx:/etc/nginx:ro nginx
docker run -d -p --name nginx02 -v juming-nginx :/etc/nginx:rw nginx

# ro只要看到ro就说明这个路径只能通过宿主机来操作，容器内部是无法操作!

3. 初始Dockerfile

Dockerfile：就是用来构建docker镜像的构建文件。(命令脚本)

测试：

写一个生成镜像的简单脚本。脚本的一个一个命令，对应镜像的一层一层。

FROM centos

VOLUME ["volume01", "volume02"]

CMD echo "........end........."
CMD /bin/bash

生成镜像：

docker build -f /home/docker-test-volume/dockerfile -t gangbb/centos:1.0 .

启动自己写的容器：

volume01和volume02是两个匿名挂载的卷，一定跟宿主机有一个同步的目录。

通过

docker inspect xx

查看到容器的详细信息，可以看到挂载到的宿主机的目录。

容器中创建一个文件：

进入宿主机目录，看见之前的文件已经同步了：

4. 数据卷容器

大概就是利用一个主容器给其他容器共享数据。

测试：

创建3个容器，一个主数据卷容器，给其他两个容器共享数据。(使用上章节创建的镜像)

# 创建主数据卷容器1
docker run -it --name docker01 gangbb/centos:1.0

# 创建容器2
docker run -it --name docker02 --volumes-from docker01 gangbb/centos:1.0

在 docker01的volume01目录下中新建一个文件

可以看到docker02中的volume01目录进行了数据同步

# 创建容器3
docker run -it --name docker03 --volumes-from docker01 gangbb/centos:1.0

数据也是共享的，不再演示！

PS：删除docker01，docker02和docker03依旧可以访问volume01和volume02路径的下的文件。(3个容器之间是双向拷贝的)

三、DockerFile

1. 简介

dockerfile是用来构建dokcer镜像的文件!命令参数脚本!

构建步骤:

1、编写一个dockerfile 文件

2、docker build构建成为一个镜像

3、docker run运行镜像

4、docker push 发布镜像（DockerHub、阿里云镜像仓库!)

2. 构建过程

1、每个保留关键字（指令）都是必须是大写字母

2、执行从上到下顺序执行

3、#表示注释

4、每一个指令都会创建提交一个新的镜像层，并提交!

dockerfile是面向开发的，我们以后要发布项目，做镜像，就需要编写dockerfile文件，这个文件十分简单!

Docker镜像逐渐成为企业交付的标准，必须要掌握!

DockerFile ：构建文件，定义了一切的步骤，源代码

Dockerlmages ：通过 DockerFile构建生成的镜像，最终发布和运行的产品!

Docker容器：容器就是镜像运行起来提供服务器

3. DockerFile的指令

FROM             # 基础镜镜像，一切从这里开始构建
MAINTAINER       # 镜像是谁写的，姓名+邮箱
RUN              # 镜像构建的时候需要运行的命令
ADD              # 步骤: 要安装什么东西,运行什么命令等等
WORKDIR          # 镜像的工作目录
VOLUME           # 挂载的目录
EXPOST           # 保留端口配置
CMD              # 指定这个容器启动的时候要运行的命令,只有最后一个会生效，可被替代
ENTRYPOINT       # 指定这个容器启动的时候要运行的命令,可以追加命令
ONBUILD          # 当构建一个被继承 DockerFile 这个时候就会运行ONBUILD的指令。触发指令。
COPY             # 类似ADD ，将我们文件拷贝到镜像中
ENV              # 构建的时候设置环境变量!

4. 测试构建一个centos

1. 编写dockerfile文件

FROM centos
MAINTAINER gangbb<24736743@qq.com>

ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH

RUN yum -y insta77 vim
RUN yum -y instal7 net-tools

EXPOSE 80

cMD echo $MYPATH
CMD echo "----end----"
CMD /bin/bash

2. 构建镜像

docker build -f mydockefile-centos -t mycentos:0.1 .

3. 测试运行

docker run -it mycentos:0.1

4. 可以查看镜像构建历史

docker history 镜像id

5. 发布自己的镜像

5.1 发布到docker hub

1. 注册一个docker hub账号

https://hub.docker.com

2. 命令行登录自己的账号

docker login -u 用户名

3. 上传自己的镜像

docker push xxx:版本号

5.2 发布到阿里云镜像服务

1. 登录阿里云
2. 选择镜像服务

输入登陆密码即可！

3. 创建命名空间和镜像仓库

公有私有自己决定。

创建成功

点进该仓库，可以看到操作指南

4. 跟着操作指南步骤操作

先退出刚刚登录的docker hub

docker logout

登录阿里云

docker login --username=xxx**** registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

提交镜像

# 给镜像打上阿里云的tag
docker tag [ImageId] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/gangbb/gangbb_test:[镜像版本号]

# 提交
docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/gangbb/gangbb_test:[镜像版本号]

在镜像版本中可以看到多了一个版本