【云原生Docker篇】基于Dockerfile创建镜像(上)

简介: 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】。

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】。

1.1 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 "yuji" c7f4bc905c29 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。
 c7f4bc905c29  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 nginx:centos bash          #使用新的镜像创建容器
 docker ps -a                                #查看容器状态
 docker exec -it ae8e40e434fe bash           #进入容器
 nginx                                       #启动nginx服务
 netstat -natp |grep 80                      #查看80端口是否开启
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(1)首先启动一个镜像,在容器里做修改

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(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

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1.2 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
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1.3 基于Dockerfile 创建

1.3.1 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。

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1.3.2 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。

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1.3.3 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。

1.3.4 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。

我们需要定制首己额外的需求时,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。

1.3.5 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。

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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。

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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:

命令 作用
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


2.1 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。

2.2 MAINTAINER 名字

说明新镜像的维护人信息

2.3 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。

2.4 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
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前面四个命令就可以创建成一个粗略的镜像。

2.5 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
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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


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