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构建镜像

现在让我们再回到之前定制的 nginx 镜像的 Dockerfile 来。现在我们明白了这个 Dockerfile 的内容,那么让我们来构建这个镜像吧。在 Dockerfile 文件所在目录执行:

$ docker build -t nginx:v1 .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Step 1 : FROM nginx
 ---> e43d811ce2f4
Step 2 : RUN echo 'Hello, Docker!' > /usr/share/nginx/html/index.html
 ---> Running in 9cdc27646c7b
 ---> 44aa4490ce2c
Removing intermediate container 9cdc27646c7b
Successfully built 44aa4490ce2c

从命令的输出结果中,我们可以清晰的看到镜像的构建过程。在 Step 2 中,如同我们之前所说的那样,RUN 指令启动了一个容器 9cdc27646c7b,执行了所要求的命令,并最后提交了这一层 44aa4490ce2c,随后删除了所用到的这个容器 9cdc27646c7b。这里我们使用了 docker build 命令进行镜像构建。其格式为:


$ docker build [选项] <上下文路径/URL/->

在这里我们通过 -t 参数指定了最终镜像的名称 nginx:v1,构建成功后,我们就可以直接使用这个镜像来运行容器了。

构建上下文

如果我们仔细观察的话会看到 docker build 命令最后有一个 .。. 表示当前目录,而 Dockerfile 就在当前目录,因此不少初学者以为这个路径是在指定 Dockerfile 所在路径,这么理解其实是不准确的。如果对应上面的命令格式,你可能会发现,这是在指定上下文路径。那么什么是上下文呢?

首先我们要理解 docker build 的工作原理。Docker 在运行时分为 Docker Daemon 和客户端工具。Docker 的引擎提供了一组 REST API,被称为 Docker Remote API,而如 docker 命令这样的客户端工具,则是通过这组 API 与 Docker 引擎交互,从而完成各种功能。因此,虽然表面上我们好像是在本机执行各种 docker 功能,但实际上,一切都是使用的远程调用形式在服务端(Docker 引擎)完成。也因为这种 C/S 设计,让我们操作远程服务器的 Docker 引擎变得轻而易举。

当我们进行镜像构建的时候,并非所有定制都会通过 RUN 指令完成,经常会需要将一些本地文件复制进镜像,比如通过 COPY 指令、ADD 指令等。而 docker build 命令构建镜像,其实并非在本地构建,而是在服务端,也就是 Docker 引擎中构建的。那么在这种客户端/服务端的架构中,如何才能让服务端获得本地文件呢?

这就引入了上下文的概念。当构建的时候,用户会指定构建镜像上下文的路径,docker build 命令得知这个路径后,会将路径下的所有内容打包,然后上传给 Docker 引擎。这样 Docker 引擎收到这个上下文包后,展开就会获得构建镜像所需的一切文件。如果在 Dockerfile 中这么写:


COPY ./package.json /app/

这并不是要复制执行 docker build 命令所在的目录下的 package.json,也不是复制 Dockerfile 所在目录下的 package.json,而是复制 上下文(context) 目录下的 package.json。

因此,COPY 这类指令中的源文件的路径都是相对路径。这也是初学者经常会问的为什么 COPY ../package.json /app 或者 COPY /opt/xxxx /app 无法工作的原因,因为这些路径已经超出了上下文的范围,Docker 引擎无法获得这些位置的文件。如果真的需要那些文件,应该将它们复制到上下文目录中去。

现在就可以理解刚才的命令docker build -t nginx:v1 .中的这个.,实际上是在指定上下文的目录,docker build 命令会将该目录下的内容打包交给 Docker 引擎以帮助构建镜像。

如果观察 docker build 输出,我们其实已经看到了这个发送上下文的过程:


$ docker build -t nginx:v1 .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
...

理解构建上下文对于镜像构建是很重要的,可以避免犯一些不应该的错误。比如有些初学者在发现 COPY /opt/xxxx /app 不工作后,于是干脆将 Dockerfile 放到了硬盘根目录去构建,结果发现 docker build 执行时发送一个几十 GB 的东西,极为缓慢而且很容易构建失败。那是因为这种做法是在让 docker build 打包整个硬盘,这显然是使用错误。

一般来说,应该会将 Dockerfile 置于一个空目录下,或者项目根目录下。如果该目录下没有所需文件,那么应该把所需文件复制一份过来。如果目录下有些东西确实不希望构建时传给 Docker 引擎,那么可以用 .gitignore 一样的语法写一个 .dockerignore,该文件是用于剔除不需要作为上下文传递给 Docker 引擎的。

那么为什么会有人误以为 . 是指定 Dockerfile 所在目录呢?这是因为在默认情况下,如果不额外指定 Dockerfile 的话,会将上下文目录下的名为 Dockerfile 的文件作为 Dockerfile。这只是默认行为,实际上 Dockerfile 的文件名并不要求必须为 Dockerfile,而且并不要求必须位于上下文目录中,比如可以用-f ../Dockerfile.Dev参数指定某个文件作为 Dockerfile。

当然,一般大家习惯性的会使用默认的文件名 Dockerfile,以及会将其置于镜像构建上下文目录中。

推送镜像

上面我们讲到了 Dockerfile 的基本写法以及构建镜像的时候一些注意事项,那么镜像构建完成后,如何把我们的镜像给到别人使用呢?第一种方法就是利用 Docker 官方提供的公共的 Docker Hub 仓库,我们可以将镜像推送上去,然后别人就可以直接拉取镜像。

注册

首先需要 https://cloud.docker.com 免费注册一个 Docker 账号。

登录

然后通过执行docker login命令交互式的输入用户名及密码来完成在命令行界面登录 Docker Hub。

$ docker login
Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username: cnych
Password:
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

Login Succeeded

注销

你可以通过docker logout退出登录。

推送镜像

用户在登录后可以通过docker push命令来将自己的镜像推送到 Docker Hub。以下命令中的 username 请替换为你的 Docker 账号用户名。

$ docker tag ubuntu:17.10 username/ubuntu:17.10
$ docker image ls

REPOSITORY                                               TAG                    IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu                                                   17.10                  275d79972a86        6 days ago          94.6MB
username/ubuntu                                          17.10                  275d79972a86        6 days ago          94.6MB
$ docker push username/ubuntu:17.10

私有仓库

有时候我们可能希望我们的镜像只在局域网范围内使用,不希望推送到 Docker Hub 这样的公共仓库,那么这个时候我们可以创建一个本地仓库供私人使用。

docker-registry 就是是官方提供的一个私有仓库工具,可以用于存储私有的镜像仓库。同样的我们可以通过获取官方 registry 镜像来直接运行:


$ docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2

上面的命令会使用官方的 registry 镜像来启动私有仓库容器。默认情况下,仓库会被创建在容器的/var/lib/registry目录下。你可以通过 -v 参数来将镜像文件存放在本地的指定路径。例如下面的例子将上传的镜像放到本地的 /opt/data/registry 目录:


$ docker run -d \
    -p 5000:5000 \
    -v /opt/data/registry:/var/lib/registry \
    registry:2

这样我们就运行了一个数据持久化的私有镜像仓库。

创建好私有仓库之后,然后可以使用docker tag来标记一个镜像,然后推送它到仓库。比如私有仓库地址为127.0.0.1:5000。先在本机查看已有的镜像。

$ docker images
REPOSITORY                        TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
ubuntu                            latest              ba5877dc9bec        6 weeks ago         192.7 MB

使用docker tag将 ubuntu:latest 这个镜像标记为
127.0.0.1:5000/ubuntu:latest:

$ docker tag ubuntu:latest 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
$ docker images
REPOSITORY                        TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
ubuntu                            latest              ba5877dc9bec        6 weeks ago         192.7 MB
127.0.0.1:5000/ubuntu:latest      latest              ba5877dc9bec        6 weeks ago         192.7 MB

然后就可以使用docker push上传标记的镜像:

$ docker push 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
The push refers to repository [127.0.0.1:5000/ubuntu]
373a30c24545: Pushed
a9148f5200b0: Pushed
cdd3de0940ab: Pushedfc56279bbb33: Pushed
b38367233d37: Pushed
2aebd096e0e2: Pushed
latest: digest: sha256:fe4277621f10b5026266932ddf760f5a756d2facd505a94d2da12f4f52f71f5a size: 1568

此外,我们还可以使用 registry 仓库提供的 API 来查看仓库中的镜像:


$ curl 127.0.0.1:5000/v2/_catalog
{"repositories":["ubuntu"]}

这里可以看到 {"repositories":["ubuntu"]},表明镜像已经被成功上传了。

先删除已有镜像,再尝试从私有仓库中下载这个镜像。

$ docker image rm 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
$ docker pull 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
Pulling repository 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
ba5877dc9bec: Download complete
511136ea3c5a: Download complete
9bad880da3d2: Download complete
25f11f5fb0cb: Download complete
ebc34468f71d: Download complete
2318d26665ef: Download complete
$ docker image ls
REPOSITORY                         TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
127.0.0.1:5000/ubuntu:latest       latest              ba5877dc9bec        6 weeks ago         192.7 MB

到这里我们就完成了把镜像上传到了私有仓库中的完整过程。

注意事项

如果你不想使用 127.0.0.1:5000 作为仓库地址,比如想让本网段的其他主机也能把镜像推送到私有仓库。你就得把例如 192.168.199.100:5000 这样的内网地址作为私有仓库地址,这时你会发现无法成功推送镜像。

这是因为 Docker 默认不允许非 HTTPS 方式推送镜像。我们可以通过 Docker 的配置选项来取消这个限制,我们这里是 CentOS 7 系统,同样还是编辑文件/etc/docker/daemon.json,添加如下内容:

{
  "registry-mirror": [
    "https://registry.docker-cn.com"
  ],
  "insecure-registries": [
    "192.168.199.100:5000"
  ]
}

其中的insecure-registries就是我们添加的内容,然后重启 Docker 之后就可以在局域网内使用我们的私有镜像仓库了。