docke学习内容之二

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发布时间：2019-05-23

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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。

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(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。

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是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。

分层的镜像

以我们的pull为例，在下载的过程中我们可以看到docker的镜像好像是在一层一层的在下载。

为什么docker镜像要采用这种分层的结构呢？

最大的一个好处就是 - 共享资源。

比如：有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，

同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

镜像的特点

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。

这一层通常称做“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。

docker镜像commit操作补充

docker commit是提交容器副本使之成为一个新的镜像。

命令：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：

1、从Hub上下载tomcat镜像到本地并运行：

docker pull tomcatdocker run -it -p 8888:8080 --name mytomcat tomcat

其中：-p：主机端口：docker端口；-i：交互；-t：终端。

启动成功后再本地访问8888端口就可以访问到那只cat了。

2、故意删除上一步镜像产生tomcat容器的文档使此容器成为我自己的tomcat容器

3、将删除doc文档的容器作为一个模板提交到仓库在这里插入图片描述

这样我们就剩成了一个属于自己的镜像文件并提交到了仓库中。

docker容器数据卷

先来看看Docker的理念：

将应用与运行的环境打包形成容器运行，运行可以伴随着容器，但是我们对数据的要求希望是持久化的

容器之间希望有可能共享数据

Docker容器产生的数据，如果不通过docker commit生成新的镜像，使得数据做为镜像的一部分保存下来，

那么当容器删除后，数据自然也就没有了。

为了能保存docker中的数据我们使用卷，有点类似redis中的RDB(Redis database)和AOF(append only file)持久化。

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：

卷的设计目的就是数据的持久化，完全独立于容器的生存周期，因此Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷

特点：

1：数据卷可在容器之间共享或重用数据

2：卷中的更改可以直接生效

3：数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中

4：数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

容器内添加数据卷的两种方式

使用命令添加

docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 centos /bin/bash

然后在其中一方的目录中进行修改，另一方都可以看到，即实现了数据共享和持久化。

注：在容器停止退出之后，主机修改数据是否同步？

答：在容器重新启动之后依旧会同步。

命令中可带权限，如docker run -it -v /宿主机绝对路径:/容器内目录:ro 镜像名

其中：ro代表read only(只读)

使用Docker File添加

步骤：

1、根目录下创建/mydocker并进入；

2、编写Dockerfile文件；

创建Dockerfile文件，并在Dockerfile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷。

说明：

出于可移植和分享的考虑，用-v 主机目录:容器目录这种方法不能够直接在Dockerfile中实现。由于宿主机目录是依赖于特定宿主机的，并不能够保证在所有的宿主机上都存在这样的特定目录。

3、build生成镜像；

其中-f代表file，指定Dockerfile的位置，若不使用-f选项，那么默认的文件是本目录的“Dockerfile”文件。

这样就生成了一个新的镜像zzyy/centos。

4、run容器

通过上述方法，容器中的卷目录地址已经知道，那么主机中对应的主机目录地址在哪里？

注：

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

数据卷容器

命名的容器挂载数据卷，其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享，挂载数据卷的容器，称之为数据卷容器。

以上一步新建的zzyy/centos为模板，创建并运行容器dc01、dc02、dc03，那么他们已经有容器卷/dataVolumeContainer1和/dataVolumeContainer2了。

容器中的传递共享：

1、先启动一个父容器dc01，并且在/dataVolumeContainer2内新增内容

2、dc02和dc03继承自dc01，并且dc02和dc03也在/dataVolumeContainer2新增内容。

3、回到dc01可以看到02和03各自添加的内容了，证明数据可以共享。

问题1：删除dc01，并修改dc02之后dc03可否看到？

答：可以！

问题2：删除dc02后dc03可否访问？

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

Dockerfile是用来构建docker镜像的构建文件，是有一系列命令和参数构成的脚本。

构建的步骤：

1、编写Dockerfile文件；

2、docker build；

3、docker run。

Dockerfile构建过程解析

Dockerfile内容基础知识：

docker执行Dockerfile的大致流程

在这里插入图片描述

小总结

从应用软件的角度来看，Dockerfile、Docker镜像与Docker容器分别代表软件的三个不同阶段，

Dockerfile是软件的原材料

Docker镜像是软件的交付品

Docker容器则可以认为是软件的运行态。
Dockerfile面向开发，Docker镜像成为交付标准，Docker容器则涉及部署与运维，三者缺一不可，合力充当Docker体系的基石。

1 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;

2 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;

3 Docker容器，容器是直接提供服务的。

Dockerfile的体系结构（保留字指令）

CMD和ENTRYPOINT镜像案例：

两者都是指定容器启东市要运行的命令。

1、Dockerfile中可以有多个CMD命令，但是只有最后一个生效，CMD会被docker run之后的参数替换掉，如：

docker run -it -p 8888:8080 tomcat /bash/shell

2、而ENTRYPOINT会将docker run之后的参数追加到ENTRYPOINT后面。比如若在Dockerfile中是：ENTRYPOINT [ "ls", "-l" ]，运行指令是：

docker run -it -p 8888:8080 tomcat -a

那么最后的ENTRYPOINT运行结果为ENTRYPOINT [ “ls”, “-l”,"-a" ]即进行追加。

ONBUILD指令案例：

案例：自定义tomcat镜像

Docker Hub中99%的镜像都是通过base镜像（scratch）中安装和配置需要的软件构建出来的。如：

1、创建目录

mkdir -p /mydocker/dockerfile/tomcat9

2、在上述目录下 touch c.txt

3、将jdk和tomcat安装的压缩包靠近上一步的目录中

4、在上一步目录中新建Dockerfile文件，内容为：

FROM         centosMAINTAINER    xyy<1274268227@qq.com>#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/localWORKDIR $MYPATH#配置java与tomcat环境变量ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_171ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jarENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.8ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.8ENV 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

5、docker build构建镜像文件

6、docker run创建并运行容器

7、访问本地端口，查看能否访问到那只猫