一、Docker镜像的创建
创建镜像有三种方法,分别为【基于已有镜像创建】、【基于本地模板创建】以及【基于Dockerfile创建】。
1 .基于现有镜像创建
(1)首先启动一个镜像,在容器里做修改
docker run -it centos:7 /bin/bash #启动容器
yum install -y epel-release #安装epel源
yum install -y nginx #安装nginx
yum install net-tools #安装tools工具
nginx #启动服务
netstat -natp |grep 80 #查看端口是否开启
docker ps -a #查看容器ID
(2)然后将修改后的容器提交为新的镜像,需要使用该容器的ID号创建新镜像
docker commit -m "new nginx" -a "ty" d13324731358 nginx:centos
#常用选项:
-m 指定说明信息;
-a 指定作者信息;
-p 生成过程中停止容器的运行。
d13324731358 原容器ID。
nginx:centos 生成新的镜像名称。
docker images #查看生成的新镜像
docker run -itd e64a81dcb58b sh #使用新的镜像创建容器
docker ps -a #查看容器状态
docker exec -it 98dfa3c44e46 sh #进入容器
nginx #启动nginx服务
netstat -lntp |grep 80 #查看80端口是否开启
(2)将修改后的容器提交为新的镜像,需要使用该容器的ID号创建新镜像
2 基于本地模板创建
通过导入操作系统模板文件可以生成镜像,模板可以从OPENVZ 开源项目下载,下载地址为:
openvz.org/ Download/template/precreated
#模板里面就是使用docker export 命令导出的容器文件
#下载模板
wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
#导入为镜像,两种方法
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test #方法一
docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:test #方法二
#查看镜像
docker images
#使用导入的镜像创建容器
docker run -itd debian:test bash
docker ps -a
3. 基于Dockerfile 创建
1. 联合文件系统(UnionFS )
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。AUFS、overlayFS 及Devicemapper 都是一种UnionFS 。
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。
我们下载的时候看到的一层层的就是联合文件系统。
2.镜像加载原理
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就是UnionFS。
bootfs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,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。
- bootfs就是内核引导器(引导加载内核)和内核。
- rootfs是n多个基础镜像(提供基础操作环境)和应用镜像叠加在一起的只读层。
- 运行的容器实例会在rootfs之上添加一个可读可写层。
3 .为什么Docker里的centos的大小才200M?
因为对于精简的OS,rootfs可以很小, 只需要包含最基本的命令、工具和程序库就可以了,因为底层直接用宿主机的kernel,自己只需要提供rootfs就可以了。由此可见对于不同的linux发行版,bootfs基本是一 致的, rootfs会 有差别,因此不同的发行版可以公用bootfs。
大部分镜像是通用的,但如果专门基于某个版本创建的镜像,在其他版本的操作系统中运行可能会有问题。
4.Dockerfile
Docker镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外,还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。
镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改 安装、构建、操作的命令都写入一个脚本, 用这个脚本来构建、定制镜像,那么镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是Dockerfile。
我们需要定制额外的需求时,只需在Docketlle上添加或者修改指令,重新生成image 即可,省去了敲命令的麻烦。就是描述该层应当如何构建。有了Dockerfile,当我们需要定制自己额外的需求时,只需在Dockerfile上添加或者修改指令,重新生成image即可,省去了敲命令的麻烦。
除了手动生成Docker镜像之外,可以使用bockerfile自动生成镜像。Dockerfile 是由多条的指令组成的文件,其中每条指令对应Linux中的一条命令,Docker程序将读取Dockerfile中的指令生成指定镜像。
Dockerfile结构大致分为四个部分:基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令。Dockerfile每行支持一 条指令, 每条指令可携带多个参数,支持使用以“#“号开头的注释。
5.Docker镜像结构的分层
镜像不是一个单一的文件,而是有多层构成。容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层,在运行容器里做的任何文件改动,都会写到这个读写层。如果删除了容器,也就删除了其最上面的读写层,文件改动也就丢失了。Docker使用存储驱动管理镜像每层内容及可读写层的容器层。
(1)Dockerfile中的每个指令都会创建一个新的镜像层;
(2)镜像层将被缓存和复用;
(3)当Dockerfile的指令修改了,复制的文件变化了,或者构建镜像时指定的变量不同了,对应的镜像层缓存就会失效;
(4)某一层的镜像缓存失效,它之后的镜像层缓存都会失效;
(5)镜像层是不可变的,如果在某一层中添加一个文件,然后在下一层中删除它,则镜像中依然会包含该文件,只是这个文件在Docker 容器中不可见了。
bootfs: bootfs加载器+内核,容器都是共享内核的,所以都有相同的bootfs。
rootfs只读层: rootfs可以有多层,对外表现看起来就是一个整体。
使用镜像运行一个容器实例时,就会在rootfs只读层上挂载一层可读可写层。
二、Dockerfile 操作命令的指令
Dockerfile简介:
Dockerfile其实就是我们用来构建Docker镜像的源码,当然这不是所谓的编程源码,而是一些命令的组合,只要理解它的逻辑和语法格式,就可以编写Dockerfile了。
简单点说,Dockerfile的作用:它可以让用户个性化定制Docker镜像。因为工作环境中的需求各式各样,网络上的镜像很难满足实际的需求。
Dockerfile常见命令:
FROM image_name:tag | 声明基础镜像 |
MAINTAINER user_name | 声明镜像的作者 |
ENV key value | 设置环境变量 (可以写多条) |
RUN command | 编译镜像时运行的脚本(可以写多条) |
CMD | 设置容器的启动命令 |
ENTRYPOINT | 设置容器的入口程序 |
ADD source_dir/file dest_dir/file | 将宿主机的文件复制到镜像内,如果是一个压缩文件,将会在复制后自动解压。支持URL路径下载源文件,但下载方式不能自动解压。 |
COPY source_dir/file dest_dir/file | 和ADD相似,将宿主机的文件复制到镜像内,但是如果有压缩文件并不能解压。不支持URL路径下载。 |
WORKDIR path_dir | 设置工作目录 |
ARG | 设置编译镜像时加入的参数 |
VOLUMN | 设置容器的挂载卷 |
1.FROM 镜像
指定新镜像所基于的基础镜像,第一条指令必须为FROM指令,每创建一-个镜像就需要一条FROM指令。
2.MAINTAINER 名字
说明新镜像的维护人信息
3.RUN 命令
在所基于的镜像上执行命令,并提交到新的镜像中.
尽量减少run命令的条数。
- 当命令较长时,可以使用 \ 来换行;
- 多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令,减少镜像的层数。
4.ENTRYPOINT
ENTRYPOINT ["要运行的程序","参数1","参数2"]
设定容器启动时第一个运行的命令及其参数。
可以通过使用命令 docker run --entrypoint
来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。
两种格式:
exec格式(数值格式):ENTRYPOINT [“命令”,“选项”,“参数”]
shell格式:ENTRYPOINT 命令 选项 参数
前面四个命令就可以创建成一个粗略的镜像。
5.CMD
CMD ["要运行的程序","参数1","参数2"]
启动容器时默认执行的命令或者脚本,Dockerfile只能有一条CMD命令。如果指定多条命令,只执行最后一 条命令。
如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT,那么CMD就会被覆盖。
CMD 可以为ENTRYPOINT 指令提供默认参数。
两种格式:
exec形式:CMD [“要运行的程序”,“参数1”, “参数2”]
shell形式: CMD 命令 参数1 参数2
ENTRYPOINT和CMD共存的情形: ENTRYPOIN指定命令,CMD传参
容器运行时的优先级:
docker run --entrypoint > Dockerfile ENTRYPOINT > docker run命令> Dockerfile CMD
ENTRYPOINT和CMD的区别:
- ENTRYPOINT设定容器启动时第一个运行的命令;CMD是启动容器时默认执行的命令,如果指定多条CMD命令,只执行最后一 条命令。
- 如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT,那么CMD就会被覆盖,并且会将CMD中的命令作为参数传给ENTRYPOINT。
- CMD可以为ENTRYPOINT进行传参。
6.EXPOSE 端口号
指定新镜像加载到Docker 时要开启的端口。
用于暴露端口,否则即使做了端口映射,外部也找不到。
7.ENV
ENV 环境变量 变量值
设置一个环境变量的值,会被后面的RUN使用。
8.ADD
ADD 源文件/目录 目标文件/目录
将源文件复制到镜像的指定路径中,源文件要与 Dockerfile 位于相同目录中,或者是一个URL。(URL路径,在线路径)
有如下注意事项:
1、
如果源路径是个文件,且目标路径是以 / 结尾, 则docker会把目标路径当作一个目录,会把源文件拷贝到该目录下。
如果目标路径不存在,则会自动创建目标路径。
2、
如果源路径是个文件,且目标路径是不以/结尾,则docker会把目标路径当作一个文件。
如果目标路径不存在,会以目标路径为名创建一个文件,内容同源文件。
如果目标文件是个存在的文件,会用源文件覆盖它,当然只是内容覆盖,文件名还是目标文件名。
如果目标文件实际是个存在的目录,则会源文件拷贝到该目录下。注意, 这种情况下,最好显示的以/结尾,以避免混淆。
3、
如果源路径是个目录,且目标路径不存在,则docker会自动以目标路径创建一个目录,把源路径目录下的文件拷贝进来。
如果目标路径是个已经存在的目录,则docker 会把源路径目录下的文件拷贝到该目录下。
4、
如果源文件是个归档文件,则docker会自动帮解压。(解压后复制源目录到镜像中的目录)
URL下载和解压特性不能一起使用。任何压缩文件通过URL拷贝,都不会自动解压。
(不支持下载和解压一起使用,下载就不会解压。即只解压本地压缩包,不会解压下载的压缩包)
- ADD 的优点: 在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话,压缩格式为 gzip、bzip2 以及 xz 的情况下,会自动复制并解压到 <目标路径>。
- ADD 的缺点: 在不解压的前提下,无法复制 tar 压缩文件。会令镜像构建缓存失效,从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用,可以根据是否需要自动解压来决定。
9.COPY
COPY 源文件/目录 目标文件/目录
只复制本地主机上的文件/目录复制到目标地点,源文件/目录要与Dockerfile在相同的目录中。
ADD和COPY比较:(同样需求下,官方推荐使用 COPY)
1、共同点:
ADD和COPY都可以复制本地文件到镜像中。
2、区别:
ADD:如果是一个压缩文件,ADD会在复制后自动解压。且支持URL路径下载源文件,但URL下载和解压特性不能一起使用,任何压缩文件通过URL拷贝,都不会自动解压。
COPY:如果是压缩文件,COPY并不能解压。且COPY只能复制本地文件,不支持URL路径拷贝。
10.VOLUME ["目录"]
在容器中创建一个挂载点(即创建数据卷v
11.USER 用户名/UID
指定运行容器时的用户。(用于切换用户)
12.WORKDIR 路径
为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT 指定工作目录。(用于切换容器中的目录)
CMD 可以为ENTRYPOINT 指令传递参数。
workdir /opt #切换镜像层
run cd /opt #会添加镜像层
13.ONBUILD 命令
指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令。
当在一个Dockerfile文件中加上ONBUILD指令,该指令对利用该Dockerfile构建镜像(比如为A镜像)不会产生实质性影响。
但是当编写一个新的Dockerfile文件来基于A镜像构建一个镜像 (比如为B镜像)时,这时构造A镜像的Dockerfile文件中的ONBUILD指令就生效了,在构建B镜像的过程中,首先会执行ONBUILD指令指定的指令,然后才会执行其它指令。
14.AGR
设置编译镜像时加入的参数。
ARG指令,可以引用在docker build构建镜像时指定的参数,即达到引用参数的效果。
使用ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令。
ARG CONT_IMG_VER #Dockfile中指定变量名
ENV CONT_IMG_VER=v1.0.0
RUN echo $CONT_IMG_VER #AEG和ENV定义的变量名,不要重复,不然最后echo的是ENV定义的值
docker build --build-arg CONT_IMG_VER=v2.0 . #构建镜像时传入变量值
#因为AEG和ENV定义的变量名重复了,ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令,所以最后输出的是ENV定义的值。
15.创建镜像
编写完成Dockerfile之后,可以通过 docker build
命令来创建镜像。
基本的格式为 docker build [选项] 路径
,该命令将读取指定路径下(包括子目录)的Dockerfile,并将该路径下所有内容发送给Docker服务端,由服务端来创建镜像。因此一般建议放置Dockerfile的目录为空目录。
另外,可以通过.dockerignore文件(每一行添加一条匹配模式)来让Docker忽略路径下的目录和文件。
要指定镜像的标签信息,可以通过-t选项。
在编写Dockerfile 时,有严格的格式需要遵循:
第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称;
之后使用MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息;
然后是镜像操作相关指令,如RUN指令/EXPOSE/ADD/ENV/ARG等等。每运行一条指令,都会给基础镜像添加新的一层。(多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令,减少镜像的层数)
最后使用CMD或者ENTRYPOINT指令指定启动容器时要运行的命令操作。
三、Dockerfile案例实战
1 构建Apache镜像
#(1)建立工作目录
mkdir /opt/apache
cd /opt/apache
#(2)准备Dockerfile文件
vim Dockerfile
#基于的基础镜像
FROM centos:7
#维护镜像的用户信息
MAINTAINER this is apache image <yuji>
#镜像操作指令安装apache软件
RUN yum -y install httpd
#开启80端口
EXPOSE 80
#复制网站首页文件
ADD index.html /var/www/html/
#指定启动容器时第一个运行的命令,前台运行apache
//方法一:
#将执行脚本复制到镜像中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
#启动容器时执行脚本
CMD ["/run.sh"]
//方法二:
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apachectl"]
CMD ["-D", "FOREGROUND"] #FOREGROUND前台运行
#默认情况下apache是在后台运行需要-D指定FOREGROUND表示前台运行否则执行完第一条命令会停止镜像
#(3)准备执行脚本。使用方法一的情况下需要准备执行脚本,使用方法二可跳过此步骤。
vim run.sh
#!/bin/bash
#清理httpd的缓存
rm -rf /run/httpd/*
#指定为前台运行
/usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND
#因为Docker容器仅在它的1号进程(PID为1)运行时,会保持运行。如果1号进程退出了,Docker容器也就退出了。
#(4)准备网站页面
echo "this is apache web" > index.html
#(5)生成镜像(构建镜像)
docker build -t httpd:centos . #注意别忘了末尾有"."
#(6)使用新镜像运行容器
docker run -d -p 1314:80 httpd:centos #指定映射端口1314
#使用宿主机IP和1314端口,测试网页访问
http://192.168.41.46:1314/
2 实战运用——Dockfile源码编译nginx
mkdir /opt/nginx
vim Dockerfile
#源码安装nginx
FROM centos:7
#用户信息
MAINTAINER this is nginx image <ZYZ>
#添加环境包
RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#上传nginx软件压缩包,并解压
ADD nginx-1.18.0.tar.gz /opt
#指定工作目录
WORKDIR /opt/nginx-1.18.0
RUN ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module && make && make install
#加入环境变量
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH
#指定http和https端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443
CMD /bin/sh -c 'nginx -g "daemon off;"'
总结:
1、如何把我的镜像体积给缩小?
- 基础镜像尽量使用轻量级最小化的镜像。
- Dockerfile中尽量把RUN指令合并在一起,减少镜像的层数(因为每一个RUN指令就是一个镜像层)。
- 多级构建(拿Dockerfile构建好的镜像再构建一次)。
2、使用Dockerfile构建镜像分为几个步骤?
Dockerfile结构大致分为四个部分:基础镜像信息(用from指定)、维护者信息(maintainer、镜像操作指令和容器启动时执行指令。
- 第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称;
- 之后使用MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息;
- 然后是镜像操作相关指令,如RUN指令/EXPOSE/ADD/ENV/ARG等等。每运行一条指令,都会给基础镜像添加新的一层。(多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令,减少镜像的层数)
- 最后使用CMD或者ENTRYPOINT指令指定启动容器时要运行的命令操作。