Docker进阶——再次认识docker的概念 & Docker的结构 & Docker镜像结构 & 镜像的构建方式

古城微笑少年丶 2024-02-19 11:31 56阅读 0赞

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## 前言 ##

在微服务大量应用的互联网时代，经常能看到docker的身影。作为docker的爱好者（在服务器安装MySQL，Redis。。。我用的都是docker），我也会持续深入学习和认识docker。

本篇博客再次介绍docker的基本概念，拆解docker的结构，介绍常用的相关命令，给出了制作镜像的两种方式，并给出操作案例。

其他相关的docker的博客文章如下

*  [Docker——认识Docker & 常用命令 & Linux中安装docker & 常见问题及其解决][Docker_Docker _ _ _ Linux_docker _]
 *  [SpringBoot项目部署（Docker）——通过Dockerfile将打包好的jar包创建成镜像 & 在IDEA中配置docker，一键启动容器 & 用swagger进行测试][SpringBoot_Docker_Dockerfile_jar_ _ _IDEA_docker_ _ _swagger]

#### 目录 ####

*  前言
 *  引出
 *  一、认识Docker
 *   *  1、docker的概念
     *  2、Linux中安装Docker
     *  3、docker相关概念
 *  二、Docker相关命令
 *   *  1、进程命令
     *  2、镜像容器命令
 *  三、Docker镜像结构
 *   *  1、Linux文件系统组成
     *  2、Docker镜像原理
 *  四、Docker镜像制作
 *   *  1、普通方式
     *  案例一：制作centos-java镜像
     *   *  1、首先创建一个centos容器
         *  2、安装JDK
         *  3、配置/etc/bashrc
         *  4、制作镜像
     *  2、dockerfile方式
     *  案例一：自定义centos7镜像
     *  案例二：定义dockerfile文件构建镜像，发布springboot项目
 *  总结

## 引出 ##

--------------------

1.介绍docker的基本概念，拆解docker的结构；  
2.常用的相关命令，进程命令和容器镜像命令；  
3.制作镜像的两种方式，并给出操作案例。

## 一、认识Docker ##

### 1、docker的概念 ###

1、Docker 是一个开源的应用容器引擎  
2、诞生于 2013 年初，基于 Go 语言实现， dotCloud 公司出品（后改名为Docker Inc）  
3、Docker 是一个可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器引擎（好比汽车发动机），然后发布到任何流行的 Linux 机器上。  
4、容器是完全使用沙箱机制，相互隔离  
5、容器性能开销极低。  
6、Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition: 社区版） 和 EE（Enterprise Edition: 企业版）

![在这里插入图片描述][34de61c392fd4dcd9ad217f682c410eb.png]

docker扮演的是图中鲸鱼的角色，而鲸鱼之上的集装箱就是一个个容器，容器中是我们开发的应用程序（不仅限于web应用），每个容器都有自己独立的环境（环境设置、网络、文件系统…），互不干扰。而每个箱子，又可以打包成一个新的镜像，放到其它服务器的docker环境中直接运行，不再需要重复安装程序运行环境

### 2、Linux中安装Docker ###

Docker可以运行在MAC、Windows、CentOS、UBUNTU等操作系统上  
官网：[https://www.docker.com][https_www.docker.com]

可以参考以下博客文章：

[Docker——认识Docker & 常用命令 & Linux中安装docker & 常见问题及其解决][Docker_Docker _ _ _ Linux_docker _]

#yum 包更新到最新
    yum update -y
    #安装需要的软件包
    yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
    #设置yum源
    yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/dockerce.
    repo
    # 安装docker
    yum install -y docker-ce
    #查看docker版本，验证是否验证成功
    docker -v

### 3、docker相关概念 ###

![在这里插入图片描述][3f75d91ed95e4ecd897e97e41a88f120.png]

*  镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。
 *  容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
 *  仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。

## 二、Docker相关命令 ##

### 1、进程命令 ###

systemctl start docker #启动docker服务
    systemctl stop docker #停止docker服务
    systemctl restart docker #重启docker服务
    systemctl status docker #查看docker服务状态
    systemctl enable docker #开机启动docker服务

### 2、镜像容器命令 ###

**(1)docker pull**

拉取镜像:从Docker仓库下载镜像到本地，镜像名称格式为 名称:版本号，如果版本号不指定则是最新的版本，如果不知道镜像版本，可以去docker hub 搜索对应镜像查看。

#docker pull 镜像名称:版本号
    docker pull redis:5.0
    docker pull centos:7
    docker pull mysql:5.6 | docker pull mysql:8.0.25
    docker pull tomcat:8
    docker pull nginx

**（2）docker run**

> docker run
> 
>  *  \-i：以交互模式运行容器
>  *  \-t：为容器重新分配一个伪输入终端
>  *  —name :容器名称
>  *  —privileged: 设置容器公开权限（默认为true）
>  *  \-p :映射端口 linux端口: 容器内置端口(mysql默认端口为3306)
>  *  \-v : linux挂载文件夹/文件和容器内路径的映射
>  *  \-e: 容器的环境变量（设置mysql默认用户名&密码)
>  *  \-d: 后台运行容器，并返回容器ID

> 修改时区,，日志正常：-v /etc/localtime:/etc/localtime \\

docker run -it \
    --name redis_6389 \
    --privileged \
    -p 6389:6379 \
    --network pet_docker_net \
    --ip 172.18.12.80 \
    -v /etc/localtime:/etc/localtime \
    -v /usr/local/software/6389/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf \
    -v /usr/local/software/6389/data/:/data \
    -v /usr/local/software/6389/log/redis.log:/var/log/redis.log \
    -d redis \
    /usr/local/etc/redis/redis.conf

**（3）日志查看**

# docker logs --tail 行数 -f 容器名 #查看某个容器末尾300行的日志内容
    docker logs --tail 300 -f app-jar

**（4）文件拷贝**

#将主机/root/123.war文件拷贝到容器96f7f14e99ab的/root目录下
    docker cp /root/123.war 96f7f14e99ab:/root/
    #将容器96f7f14e99ab的/www目录拷贝到主机的/tmp目录中
    docker cp 96f7f14e99ab:/root /tmp/

## 三、Docker镜像结构 ##

### 1、Linux文件系统组成 ###

Linux文件系统组成由bootfs和rootfs两部分

*  bootfs：包含bootloader（引导加载程序）和 kernel（内核）
 *  rootfs： root文件系统，包含的就是典型 Linux 系统中的/dev，/proc，/bin，/etc等标准目录和文件不同的linux发行版，bootfs基本一样，而rootfs不同，如ubuntu，centos等

[Linux——认识Linux的目录结构 & 常用命令 & vim命令 & 权限及其控制 & 防火墙命令 & 自定义命令][Linux_Linux_ _ _ _ vim_ _ _ _ _ _]  
![在这里插入图片描述][8510051651294ce29bfc29bcd4dea89b.png]

思考：  
Docker 镜像本质是什么？

*  Docker 中一个centos镜像为什么只有200MB，而一个centos操作系统的iso文件要几个个G？
 *  Docker 中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat安装包只有70多MB？

### 2、Docker镜像原理 ###

Docker镜像是由一层一层的文件系统叠加而成，最底端是 bootfs，并使用宿主机的bootfs ，第二层是 root文件系统rootfs，称为base image，然后再往上可以叠加其他的镜像文件，这种层级的文件系统被称之为UnionFS，统一文件系统（Union File System）技术能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供了一个统一的视角，这样就隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统

一个镜像可以放在另一个镜像的上面。位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像成为基础镜像，当从一个镜像启动容器时，Docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器

![在这里插入图片描述][f3e63815d746481cb53f3d22ee9da148.png]

1.  Docker 镜像本质是一个分层文件系统
2.  我们下载tomcat镜像大小是600+MB，是因为里面还包含了jdk和centos这两个镜像层，所以很大，另外需要注意一点的是，这个tomcat镜像里面包含了jdk镜像和centos基础镜像，为什么基础镜像是centos而不是ubuntu呢？这是由做这个tomcat镜像的发行商决定的。
3.  我们下载centos镜像很小，是因为而centos镜像层复用了宿主机的bootfs，下载的只有rootfs，所以centos是很小的

> 说明：docker内核和宿主机共内核，也就是bootfs，至于rootfs发行版本，可以使和宿主机一样是centos、也可以是ubuntu或者其他的，如：docker pull centos，然后做一个容器，那么docker的发行版本是centos，进入docker容器，通过输入命令： cat /etc/redhat-release 可以查看； docker pull ubuntu，然后做一个容器，则发行版本是ubuntu

## 四、Docker镜像制作 ##

![在这里插入图片描述][06ea2815025a496fb111bd23b1140b0f.png]

### 1、普通方式 ###

将新的镜像转成压缩文件，给测试人员；测试人员把我们的压缩文件还原成一个新的镜像

docker commit 容器id 镜像名称:版本号 #把容器做成镜像
    docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号 #把镜像做成压缩包，放到宿主机的某个位置
    docker load –i 压缩文件名称 #别人（测试人员）加载镜像（压缩包）

> 注意事项：容器转为镜像，如果容器有挂载的内容，做成新镜像的时候，挂载的内容是不会载入到镜像里面的

### 案例一：制作centos-java镜像 ###

#### 1、首先创建一个centos容器 ####

docker pull centos:7.9.2009
    docker run -it --name=centos centos:7.9.2009 /bin/bash

![在这里插入图片描述][c10e310db4fa48dba5a597edc8a0436d.png]

#### 2、安装JDK ####

下载jdk-8u151-linux-x64.tar.gz到容器的home目录里面

wget http://xxx/jdk-8u151-linux-x64.tar.gz
    tar -xzvf jdk-8u151-linux-x64.tar.gz
    vi /etc/profile

在最下面加上：

export JAVA_HOME=/home/jdk1.8.0_151
    export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools
    .jar
    export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

使配置生效：

source /etc/profile

检查jdk：

java -version

![在这里插入图片描述][d7ca931d7f2d42708fd7b239b54688df.png]

#### 3、配置/etc/bashrc ####

重启后环境变量仍生效在/etc/bashrc最下面加上

export JAVA_HOME=/home/jdk1.8.0_371
    export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib
    export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

由于每次启动终端的时候，都会执行 /etc/bashrc ，所以可以把source /etc/profile 命令写入到 /etc/bashrc 文件中，实现环境变量立刻全面生效的效果。

退出容器

exit

#### 4、制作镜像 ####

把centos7容器做成镜像

docker commit 6598a89db5f6 centos7-java8:1.0
    docker images #可以查看到centos7-java8:1.0镜像

![在这里插入图片描述][a5815985a7454d5ab6bcfbe617b32559.png]

把镜像做成压缩包 放到宿主机的某个位置

docker save -o centos7-java8.tar centos7-java8:1.0 
    #-o:output 压缩文件保存到/root目录下

![在这里插入图片描述][449030c1740d405fb7ba3dca3e5d9c07.png]

把压缩文件载入镜像（第三方载入该压缩包）

docker load -i centos7-java8.tar #镜像加载 -i （input）
    docker images

用centos7-java8:1.0镜像做容器

docker run -id --name=centos7-java8 centos7-java8:1.0
    docker exec -it centos7-java8 /bin/bash #进入容器
    #或者启动并进入容器
    docker run -it --name=centos7-java8 centos7-java8:1.0 /bin/bash

### 2、dockerfile方式 ###

它是用来制作docker镜像的一个文本文件,文件包含了一条条的指令，每一条指令构建一层，基于基础镜像，最终构建出一个新的镜像，

*  对于开发人员：可以为开发团队提供一个完全一致的开发环境，
 *  对于测试人员：可以直接拿开发时所构建的镜像或者用Dockerfile文件构建一个新的镜像开始工作了，
 *  对于运维人员：在部署时，可以实现应用的无缝移植

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>关键字</th> 
   <th>作用</th> 
   <th>备注</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>FROM</td> 
   <td>指定父镜像</td> 
   <td>指定dockerfile基于那个image构建</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MAINTAINER</td> 
   <td>作者信息</td> 
   <td>用来标明这个dockerfile谁写的</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LABEL</td> 
   <td>标签</td> 
   <td>用来标明dockerfile的标签 可以使用Label代替Maintainer 最终都是在docker image基本信息中可以查看</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RUN</td> 
   <td>执行命令</td> 
   <td>执行一段命令 默认是/bin/sh 格式: RUN command 或者 RUN [“command” , “param1”,“param2”]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CMD</td> 
   <td>容器启动命令</td> 
   <td>提供启动容器时候的默认命令 和ENTRYPOINT配合使用 格式CMD command param1 param2 或者 CMD [“command” ,“param1”,“param2”]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ENTRYPOINT</td> 
   <td>入口</td> 
   <td>一般在制作一些执行就关闭的容器中会使用</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>COPY</td> 
   <td>复制文件</td> 
   <td>build的时候复制文件到image中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ADD</td> 
   <td>添加文件</td> 
   <td>build的时候添加文件到image中 不仅仅局限于当前build上下文 可以来源于远程服务, ADD 源路径 目标路径</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ENV</td> 
   <td>环境变量</td> 
   <td>指定build时候的环境变量 可以在启动的容器的时候 通过-e覆盖 格式ENV name=value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ARG</td> 
   <td>构建参数</td> 
   <td>构建参数 只在构建的时候使用的参数 如果有ENV 那么ENV的相同名字的值始终覆盖arg的参数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>VOLUME</td> 
   <td>定义外部可以挂载的数据卷</td> 
   <td>指定build的image那些目录可以启动的时候挂载到文件系统中 启动容器的时候使用 -v 绑定 格式 VOLUME [“目录”]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EXPOSE</td> 
   <td>暴露端口</td> 
   <td>定义容器运行的时候监听的端口 启动容器的使用-p来绑定暴露 端口 格式: EXPOSE 8080 或者 EXPOSE 8080/udp</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>WORKDIR</td> 
   <td>工作目录</td> 
   <td>指定容器内部的工作目录 如果没有创建则自动创建 如果指定 使用的是绝对地址 ，如果不是 / 开头那么是在上一条workdir的路径的相对路径</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>USER</td> 
   <td>指定执行用户</td> 
   <td>指定build或者启动的时候 用户 在RUN CMD ENTRYPONT执行的时候的用户</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HEALTHCHECK</td> 
   <td>健康检查</td> 
   <td>指定监测当前容器的健康监测的命令 基本上没用 因为很多时候应用本身有健康监测机制</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ONBUILD</td> 
   <td>触发器</td> 
   <td>当存在ONBUILD关键字的镜像作为基础镜像的时候 当执行 FROM完成之后 会执行 ONBUILD的命令 但是不影响当前镜像用处也不怎么大</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>STOPSIGNAL</td> 
   <td>发送信号量到宿主机</td> 
   <td>该STOPSIGNAL指令设置将发送到容器的系统调用信号以退出。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SHELL</td> 
   <td>指定执行脚本的shell</td> 
   <td>指定RUN CMD ENTRYPOINT 执行命令的时候 使用的shell</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 案例一：自定义centos7镜像 ###

1、默认登录路径为 /usr  
2、可以使用vim  
步骤1：创建centos-dockerfile文件

mkdir docker-file
    cd docker-file
    [root@localhost docker-file]# vim centos-dockerfile

步骤2：文件内容如下

FROM centos:7 #原镜像
    MAINTAINER tianju <tianju@tianju.cn>
    RUN yum install -y vim
    WORKDIR /usr
    CMD /bin/bash

说明：  
定义父镜像：FROM centos:7  
定义作者信息：MAINTAINER tianju <tianju@tianju.cn  
执行安装vim命令： RUN yum install -y vim  
定义默认的工作目录：WORKDIR /usr  
定义容器启动执行的命令：CMD /bin/bash

步骤3：通过dockerfile文件构建镜像

> 语法：docker build –f dockerfile的文件路径 –t 镜像名称:版本 .

docker build -f ./centos-dockerfile -t my_centos:1 .
    docker images

> 注意事项：  
> 利用当前centos-dockerfile文件构建镜像 -t my\_centos:1 指定新镜像的名称和版本, 后面的 . 不能省略  
> 参数：-f 表示dockerfile -t 表示tag

### 案例二：定义dockerfile文件构建镜像，发布springboot项目 ###

步骤1：创建dockerfile文件并编写内容

vim springboot-dockerfile

编写如下内容

FROM java:8
    MAINTAINER woniu<woniu@woniu.cn>
    ADD springboot.jar app.jar
    CMD java -jar /app.jar

说明：  
ADD springboot.jar app.jar 表示把宿主机的springboot.jar复制到镜像里并更名为app.jar,当用镜像做容器时，app.jar默认在容器的根目录

步骤2：通过dockerfile构建镜像

docker build -f ./springboot-dockerfile -t springboot-app:1.0 .

步骤3：通过springboot-app:1.0镜像创建容器

docker run -it --name=app -p 8080:8080 springbootapp:1.0
    docker logs --tail 100 -f app #查看app容器的日志末尾100行

--------------------

## 总结 ##

1.介绍docker的基本概念，拆解docker的结构；  
2.常用的相关命令，进程命令和容器镜像命令；  
3.制作镜像的两种方式，并给出操作案例。

[c3e378bf370549c5a740d43b3515f9d8.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/b612af25de2d4ce9a8bc858c041f6e3c.png
[Docker_Docker _ _ _ Linux_docker _]: https://blog.csdn.net/Pireley/article/details/131713718
[SpringBoot_Docker_Dockerfile_jar_ _ _IDEA_docker_ _ _swagger]: https://blog.csdn.net/Pireley/article/details/132348115
[34de61c392fd4dcd9ad217f682c410eb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/d5c43a175e624f75bb7812cd63399598.png
[https_www.docker.com]: https://www.docker.com
[3f75d91ed95e4ecd897e97e41a88f120.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/2a165dc1929e480ab290f109078c4cff.png
[Linux_Linux_ _ _ _ vim_ _ _ _ _ _]: https://blog.csdn.net/Pireley/article/details/131713131
[8510051651294ce29bfc29bcd4dea89b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/5e407c9395f8484bbf1c060f61e4fd20.png
[f3e63815d746481cb53f3d22ee9da148.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/a8c983a6cf6c4c09859ee6ce47d2db32.png
[06ea2815025a496fb111bd23b1140b0f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/cfc3e300f5e14d5bb293220c38156831.png
[c10e310db4fa48dba5a597edc8a0436d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/754c4926677149c299e17fb99af4cd4b.png
[d7ca931d7f2d42708fd7b239b54688df.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/0b15f068b1de429f86ce0978401f0167.png
[a5815985a7454d5ab6bcfbe617b32559.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/c05c0281691e4b868464cccc644f120a.png
[449030c1740d405fb7ba3dca3e5d9c07.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/32e5536e3bdb4c818ae50d994e18719f.png