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docker笔记2_原理解析和dockerfile简单理解 Docker 的镜像原理 docker 的容器数据卷 dockerFile 的解析 如果存在错误，请指出

分类: IT文章 • 2022-05-19 13:02:20

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  1. 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。

  2. 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：

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
    。
  4. 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？

  1. 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

  1. docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像
  2. 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镜像到本地并成功运行
    • docker run -it -p 8080:8080 tomcat
      1. -p 主机端口:docker容器端口
      2. -P 随机分配端口
      3. i:交互
      4. t:终端

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：
    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
  1. 容器的持久化
  2. 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

  1. 根目录下新建mydocker文件夹并进入
  2. 可在Dockerfile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷
  3. File构建
  4. build后生成镜像
    1. 获得一个新镜像zzyy/centos
  5. run容器
  6. 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？？
  7. 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

  1. 以上一步新建的镜像Firewine/centos为模板并运行容器dc01/dc02/dc03
  2. 它们已经具有容器卷
    • /dataVolumeContainer1
    • /dataVolumeContainer2

容器间传递共享(–volumes-from)

  1. 先启动一个父容器dc01
    docker run -it --name dc01 firewine/centos
    1. 在dataVolumeContainer2新增内容
  2. 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
  3. 回到dc01可以看到02/03各自添加的都能共享了
  4. 删除dc01，dc02修改后dc03可否访问
  5. 删除dc02后dc03可否访问
  6. 新建dc04继承dc03后再删除dc03
  7. 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

  1. 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

  2. 构建三步骤

    • 编写dockerfile 文件
    • docker build
    • docker run

  3. 文件什么样

    FROM scratch
MAINTAINER The CentOS Project <cloud-ops@centos.org>
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

  1. 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
  2. 指令按照从上到下，顺序执行
  3. #表示注释
  4. 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

  1. docker从基础镜像运行一个容器
  2. 执行一条指令并对容器作出修改
  3. 执行类似docker commit的操作提交一个新的镜像层
  4. docker再基于刚提交的镜像运行一个新容器
  5. 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

  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

3. DockerFile体系结构(保留字指令)

  1. FORM
    • 基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的
  2. MAINTAINER
    • 镜像维护者的姓名和邮箱地址
  3. RUN
    • 容器构建时需要运行的命令
  4. EXPOSE
    • 当前容器对外暴露出的端口
  5. 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
  6. ENV
    • 用来在构建镜像过程中设置环境变量
  7. 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
  8. 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
  9. VOLUME
    • 容器数据卷，用于数据保存和持久化工作
  10. 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
  11. 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
  12. 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

  1. 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

  1. 构建镜像

    1. docker build -t 新镜像名字:TAG

  2. 列出镜像变更历史

    1. docker history 镜像名

2. 自定义tomcat

  1. 新建一个目录

  2. 将jdk和tomcat的压缩包 copy进来

  3. 编写dockerfile文件

  4. build 一个新镜像

  5. 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

  6. 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

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