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Docker 的镜像原理
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镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包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。
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官方解释
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 virtual filesystem)。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
镜像加载原理
1. Docker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。
。 - 平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G，为什么docker这里才200M？？
- 对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供 rootfs 就行了。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。
2. 为什么要采用分层结构？
- 最大的好处就是共享资源
特点：
- Docker镜像都是只读的
当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。
这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。
Docker镜像commit操作补充
- docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像
- docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]
案例演示
- 从Hub上下载tomcat镜像到本地并成功运行
- docker run -it -p 8080:8080 tomcat
- -p 主机端口:docker容器端口
- -P 随机分配端口
- i:交互
- t:终端
- docker run -it -p 8080:8080 tomcat
docker 的容器数据卷
就是相当与移动硬盘
1. 是什么
- 有点类似redis 里面的rdb 和aof文件
2. 能干什么
- 卷就是目录或文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统，因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性：
- 数据卷可在容器之间共享或重用数据
- 卷中的更改可以直接生效
- 数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
- 数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止
- 容器的持久化
- 容器间继承 + 共享数据
3. 数据卷
1. 直接命令添加
- 命令
- docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名
- 查看数据卷是否挂载成功
- docker inspect 容器ID
- 容器和宿主机之间的数据共享
- 容器停止退出后，主机修改后数据是否同步
- 开机会自动同步
- 命令带权限
- docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名
Dockerfile 添加
镜像模板的描述文件，特定docekr的编写方法
- 根目录下新建mydocker文件夹并进入
- 可在Dockerfile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷
- File构建
- build后生成镜像
- 获得一个新镜像zzyy/centos
- run容器
- 通过上述步骤，容器内的卷目录地址已经知道对应的主机目录地址哪？？
- 主机对应默认地址
上面的命令不能一对多，所以需要下面这个
mkdir mydocekr
vim Dockerfile
# volume test
FROM centos
VOLUME ["/dataVolumeContainer1","/dataVolumeContainer2"]
CMD echo "finished,--------success1"
CMD /bin/bash
docker build -f /mydocker/dockerfile -t firewine/centos1
docker run -it firewine/centos1
**如果没有指定，会自动生成相对应的地址**
- Docker挂载主机目录Docker访问出现cannot open directory .: Permission denied
- ++解决办法：在挂载目录后多加一个–privileged=true参数即可++
4. 数据卷容器
通俗来说：就是活动硬盘上面加活动硬盘，实现数据传递和依赖
总体介绍
- 以上一步新建的镜像Firewine/centos为模板并运行容器dc01/dc02/dc03
- 它们已经具有容器卷
- /dataVolumeContainer1
- /dataVolumeContainer2
容器间传递共享(–volumes-from)
- 先启动一个父容器dc01
docker run -it --name dc01 firewine/centos- 在dataVolumeContainer2新增内容
- dc02 /dc03 继承dc01
docker run -it --name dc02 --volumes-from dc01 zzyy/centos- 继承 并且也是相互共享
- 回到dc01可以看到02/03各自添加的都能共享了
- 删除dc01，dc02修改后dc03可否访问
- 删除dc02后dc03可否访问
- 新建dc04继承dc03后再删除dc03
- 结论：容器之间配置信息的传递，数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止
dockerFile 的解析
通过这个文件，可以build 获得一个自定义的镜像
1. dockerfile 是什么
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dockerfile
- 是用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本
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构建三步骤
- 编写dockerfile 文件
- docker build
- docker run
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文件什么样
FROM scratch MAINTAINER The CentOS Project <[email protected]> ADD c68-docker.tar.xz / LABEL name="CentOS Base Image" \ vendor="CentOS" \ license="GPLv2" \ build-date="2016-06-02" # Default command CMD ["/bin/bash"]
2. DockerFile构建过程解析
1. dockerfile 内容基础知识
- 每条保留字指令都必须为大写字母且后面要跟随至少一个参数
- 指令按照从上到下，顺序执行
- #表示注释
- 每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交
2. Docker执行Dockerfile的大致流程
- docker从基础镜像运行一个容器
- 执行一条指令并对容器作出修改
- 执行类似docker commit的操作提交一个新的镜像层
- docker再基于刚提交的镜像运行一个新容器
- 执行dockerfile中的下一条指令直到所有指令都执行完成
三个区别
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Dockerfile，需要定义一个Dockerfile，Dockerfile定义了进程需要的一切东西。Dockerfile涉及的内容包括执行代码或者是文件、环境变量、依赖包、运行时环境、动态链接库、操作系统的发行版、服务进程和内核进程(当应用进程需要和系统服务和内核进程打交道，这时需要考虑如何设计namespace的权限控制)等等;
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Docker镜像，在用Dockerfile定义一个文件之后，docker build时会产生一个Docker镜像，当运行 Docker镜像时，会真正开始提供服务;
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Docker容器，容器是直接提供服务的
3. DockerFile体系结构(保留字指令)
- FORM
- 基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的
- MAINTAINER
- 镜像维护者的姓名和邮箱地址
- RUN
- 容器构建时需要运行的命令
- EXPOSE
- 当前容器对外暴露出的端口
- WORKDIR
- 指定在创建容器后，终端默认登陆的进来工作目录，一个落脚点
- ENV
- 用来在构建镜像过程中设置环境变量
- ADD
- 将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且ADD命令会自动处理URL和解压tar压缩包
- COPY
- 类似ADD，拷贝文件和目录到镜像中。
将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件/目录复制到新的一层的镜像内的 <目标路径> 位置
- 类似ADD，拷贝文件和目录到镜像中。
- VOLUME
- 容器数据卷，用于数据保存和持久化工作
- CMD
- 指定一个容器启动时要运行的命令
- Dockerfile 中可以有多个 CMD 指令，但只有最后一个生效，CMD 会被 docker run 之后的参数替换
- ENTRYPOINT
- 指定一个容器启动时要运行的命令
- ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一样，都是在指定容器启动程序及参数
- ONBUILD
- 当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令，父镜像在被子继承后父镜像的onbuild被触发
| BUILD | Both | RUN |
|---|---|---|
| FROM | WORKDIR | CMD |
| MAINTAINER | USER | ENV |
| COPY | EXPOSE | |
| ADD | VOLUME | |
| RUN | ENTRYPOINF | |
| ONBUILD | ||
| .dockerignore |
4. 案例
1. mycentos
- 自动定义centos 支持 以下功能
- 默认路径
- vim
- ifconfig
from centos
env mypath /usr/local
workdir $mypath
run yum -y install vim
run yum -y install net-tools
expose 80
cmd echo "=======success------"
cmd /bin/bash
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构建镜像
- docker build -t 新镜像名字:TAG
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列出镜像变更历史
- docker history 镜像名
2. 自定义tomcat
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新建一个目录
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将jdk和tomcat的压缩包 copy进来
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编写dockerfile文件
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build 一个新镜像
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运行
- docker run -d -p 9080:8080 --name myt9 -v /zzyyuse/mydockerfile/tomcat9/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/webapps/test -v /zzyyuse/mydockerfile/tomcat9/tomcat9logs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/logs --privileged=true zzyytomcat9
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测试
FROM centos
MAINTAINER author
#把宿主机当前上下文的c.txt拷贝到容器/usr/local/路径下
COPY c.txt /usr/local/cincontainer.txt
#把java与tomcat添加到容器中
ADD jdk-8u171-linux-x64.tar.gz /usr/local/
ADD apache-tomcat-9.0.8.tar.gz /usr/local/
#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim
#设置工作访问时候的WORKDIR路径，登录落脚点
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
#配置java与tomcat环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_171
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.8
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.8
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
#容器运行时监听的端口
EXPOSE 8080
#启动时运行tomcat
# ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/startup.sh" ]
# CMD ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/catalina.sh","run"]
CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/logs/catalina.out