計算機系統(tǒng)
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第四章 LINUX Docker 數(shù)據(jù)管理和鏡像的創(chuàng)建
一、Docker 的數(shù)據(jù)管理
管理 Docker 容器中數(shù)據(jù)主要有兩種方式：數(shù)據(jù)卷（Data Volumes）和數(shù)據(jù)卷容器（DataVolumes Containers）
1.數(shù)據(jù)卷
數(shù)據(jù)卷是一個供容器使用的特殊目錄，位于容器中?？蓪⑺拗鳈C的目錄掛載到數(shù)據(jù)卷上，對數(shù)據(jù)卷的修改操作立刻可見，并且更新數(shù)據(jù)不會影響鏡像，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)在宿主機與容器之間的遷移。數(shù)據(jù)卷的使用類似于 Linux 下對目錄進行的 mount 操作
docker pull centos:7
#宿主機目錄/var/www 掛載到容器中的/data1。
注意：宿主機本地目錄的路徑必須是使用絕對路徑。如果路徑不存在，Docker會自動創(chuàng)建相應(yīng)的路徑
docker run -v /var/www:/data1 --name web1 -it centos:7 /bin/bash #-v 選項可以在容器內(nèi)創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷
ls
echo "this is web1" > /data1/abc.txt
exit
#返回宿主機進行查看
cat /var/www/abc.txt
2.數(shù)據(jù)卷容器
如果需要在容器之間共享一些數(shù)據(jù)，最簡單的方法就是使用數(shù)據(jù)卷容器。數(shù)據(jù)卷容器是一個普通的容器，專門提供數(shù)據(jù)卷給其他容器掛載使用
#創(chuàng)建一個容器作為數(shù)據(jù)卷容器
docker run --name web2 -v /data1 -v /data2 -it centos:7 /bin/bash
echo "this is web2" > /data1/abc.txt
echo "THIS IS WEB2" > /data2/ABC.txt
#使用 --volumes-from 來掛載 web2 容器中的數(shù)據(jù)卷到新的容器
docker run -it --volumes-from web2 --name web3 centos:7 /bin/bash
cat /data1/abc.txt
cat /data2/ABC.txt
二、容器互聯(lián)（使用centos鏡像）
容器互聯(lián)是通過容器的名稱在容器間建立一條專門的網(wǎng)絡(luò)通信隧道。簡單點說，就是會在源容器和接收容器之間建立一條隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息
#創(chuàng)建并運行源容器取名web1
docker run -itd -P --name web1 centos:7 /bin/bash
#創(chuàng)建并運行接收容器取名web2，使用--link選項指定連接容器以實現(xiàn)容器互聯(lián)
docker run -itd -P --name web2 --link web1:web1 centos:7 /bin/bash #--link 容器名:連接的別名
#進web2 容器， ping web1
docker exec -it web2 bash
ping web1
三、Docker 鏡像的創(chuàng)建
創(chuàng)建鏡像有三種方法，分別為基于已有鏡像創(chuàng)建、基于本地模板創(chuàng)建以及基于Dockerfile創(chuàng)建
1.基于現(xiàn)有鏡像創(chuàng)建
1）首先啟動一個鏡像，在容器里做修改
docker create -it centos:7 /bin/bash
docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
048bb31edb65 centos:7 "/bin/bash" 3 seconds ago Created practical_hellman
2）然后將修改后的容器提交為新的鏡像，需要使用該容器的 ID 號創(chuàng)建新鏡像
docker commit -m "new" -a "centos" 048bb31edb65 centos:test
#常用選項：
-m 說明信息；
-a 作者信息；
-p 生成過程中停止容器的運行。
docker images
2.基于本地模板創(chuàng)建
通過導入操作系統(tǒng)模板文件可以生成鏡像，模板可以從 OPENVZ 開源項目下載，下載地址為http://openvz.org/Download/template/precreated
wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
#導入為鏡像
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test
3.基于Dockerfile 創(chuàng)建
1）聯(lián)合文件系統(tǒng)（UnionFS）
UnionFS(聯(lián)合文件系統(tǒng)）：Union文件系統(tǒng)(UnionFS)是一種分層、輕量級并且高性能的文件系統(tǒng)，它支持對文件系統(tǒng)的修改作為一次提交來一層層的疊加，同時可以將不同目錄掛載到同一個虛擬文件系統(tǒng)下。AUFS、OverlayFS 及 Devicemapper 都是一種 UnionFS
Union文件系統(tǒng)是Docker鏡像的基礎(chǔ)。鏡像可以通過分層來進行繼承，基于基礎(chǔ)鏡像（沒有父鏡像），可以制作各種具體的應(yīng)用鏡像
特性：一次同時加載多個文件系統(tǒng)，但從外面看起來，只能看到一個文件系統(tǒng)，聯(lián)合加載會把各層文件系統(tǒng)疊加起來，這樣最終的文件系統(tǒng)會包含所有底層的文件和目錄
我們下載的時候看到的一層層的就是聯(lián)合文件系統(tǒng)
2）鏡像加載原理
Docker的鏡像實際上由一層一層的文件系統(tǒng)組成，這種層級的文件系統(tǒng)就是UnionFS
bootfs主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引導加載kernel，Linux剛啟動時會加載bootfs文件系統(tǒng)
在Docker鏡像的最底層是bootfs，這一層與我們典型的Linux/Unix系統(tǒng)是一樣的，包含boot加載器和內(nèi)核。當boot加載完成之后整個內(nèi)核就都在內(nèi)存中了，此時內(nèi)存的使用權(quán)已由bootfs轉(zhuǎn)交給內(nèi)核，此時系統(tǒng)也會卸載bootfs
rootfs，在bootfs之上。包含的就是典型Linux系統(tǒng)中的/dev,/proc,/bin,/etc等標準目錄和文件。rootfs就是各種不同的操作系統(tǒng)發(fā)行版，比如Ubuntu,Centos等等
我們可以理解成一開始內(nèi)核里什么都沒有，操作一個命令下載debian，這時就會在內(nèi)核上面加了一層基礎(chǔ)鏡像；再安裝一個emacs，會在基礎(chǔ)鏡像上疊加一層image；接著再安裝一個apache，又會在images上面再疊加一層image。最后它們看起來就像一個文件系統(tǒng)即容器的rootfs。在Docker的體系里把這些rootfs叫做Docker的鏡像。但是，此時的每一層rootfs都是read-only的，我們此時還不能對其進行操作。當我們創(chuàng)建一個容器，也就是將Docker鏡像進行實例化，系統(tǒng)會在一層或是多層read-only的rootfs之上分配一層空的read-write的rootfs
3）為什么Docker里的centos的大小才200M？
因為對于精簡的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程序庫就可以了，因為底層直接用宿主機的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。由此可見對于不同的linux發(fā)行版，bootfs基本是一致的，rootfs會有差別，因此不同的發(fā)行版可以公用bootfs
4）Dockerfile
Docker鏡像是一個特殊的文件系統(tǒng)，除了提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外，還包含了一些為運行時準備的一些配置參數(shù)（如匿名卷、環(huán)境變量、用戶等）。鏡像不包含任何動態(tài)數(shù)據(jù)，其內(nèi)容在構(gòu)建之后也不會被改變
鏡像的定制實際上就是定制每一層所添加的配置、文件。如果我們可以把每一層修改、安裝、構(gòu)建、操作的命令都寫入一個腳本，用這個腳本來構(gòu)建、定制鏡像，那么鏡像構(gòu)建透明性的問題、體積的問題就都會解決。這個腳本就是 Dockerfile
Dockerfile是一個文本文件，其內(nèi)包含了一條條的指令(Instruction)，每一條指令構(gòu)建一層，因此每一條指令的內(nèi)容，就是描述該層應(yīng)當如何構(gòu)建。有了Dockerfile，當我們需要定制自己額外的需求時，只需在Dockerfile上添加或者修改指令，重新生成 image 即可， 省去了敲命令的麻煩
除了手動生成Docker鏡像之外，可以使用Dockerfile自動生成鏡像。Dockerfile是由多條的指令組成的文件，其中每條指令對應(yīng) Linux 中的一條命令，Docker 程序?qū)⒆x取Dockerfile 中的指令生成指定鏡像
Dockerfile結(jié)構(gòu)大致分為四個部分：基礎(chǔ)鏡像信息、維護者信息、鏡像操作指令和容器啟動時執(zhí)行指令。Dockerfile每行支持一條指令，每條指令可攜帶多個參數(shù)，支持使用以“#“號開頭的注釋
5）Docker 鏡像結(jié)構(gòu)的分層
鏡像不是一個單一的文件，而是有多層構(gòu)成。容器其實是在鏡像的最上面加了一層讀寫層，在運行容器里做的任何文件改動，都會寫到這個讀寫層。如果刪除了容器，也就刪除了其最上面的讀寫層，文件改動也就丟失了。Docker使用存儲驅(qū)動管理鏡像每層內(nèi)容及可讀寫層的容器層。
（1）Dockerfile 中的每個指令都會創(chuàng)建一個新的鏡像層；
（2）鏡像層將被緩存和復用；
（3）當Dockerfile 的指令修改了，復制的文件變化了，或者構(gòu)建鏡像時指定的變量不同了，對應(yīng)的鏡像層緩存就會失效；
（4）某一層的鏡像緩存失效，它之后的鏡像層緩存都會失效；
（5）鏡像層是不可變的，如果在某一層中添加一個文件，然后在下一層中刪除它，則鏡像中依然會包含該文件，只是這個文件在 Docker 容器中不可見了
6）Dockerfile 操作常用的指令：
（1）FROM 鏡像
指定新鏡像所基于的基礎(chǔ)鏡像，第一條指令必須為FROM 指令，每創(chuàng)建一個鏡像就需要一條 FROM 指令
（2）MAINTAINER 名字
說明新鏡像的維護人信息
（3）RUN 命令
在所基于的鏡像上執(zhí)行命令，并提交到新的鏡像中
（4）ENTRYPOINT [“要運行的程序”, “參數(shù) 1”, “參數(shù) 2”]
設(shè)定容器啟動時第一個運行的命令及其參數(shù)
可以通過使用命令docker run --entrypoint 來覆蓋鏡像中的ENTRYPOINT指令的內(nèi)容
（5）CMD [“要運行的程序”, “參數(shù)1”, “參數(shù)2”]
上面的是exec形式，shell形式：CMD 命令 參數(shù)1 參數(shù)2
啟動容器時默認執(zhí)行的命令或者腳本，Dockerfile只能有一條CMD命令。如果指定多條命令，只執(zhí)行最后一條命令
如果在docker run時指定了命令或者鏡像中有ENTRYPOINT，那么CMD就會被覆蓋。
CMD 可以為 ENTRYPOINT 指令提供默認參數(shù)
java -jar xxxxxxx.jar
（6）EXPOSE 端口號
指定新鏡像加載到 Docker 時要開啟的端口
（7）ENV 環(huán)境變量 變量值
設(shè)置一個環(huán)境變量的值，會被后面的 RUN 使用linxu PATH=$PATH:/opt ENV PATH $PATH:/opt
（8）ADD 源文件/目錄 目標文件/目錄
將源文件復制到鏡像中，源文件要與 Dockerfile 位于相同目錄中，或者是一個 URL
有如下注意事項：
1、如果源路徑是個文件，且目標路徑是以 / 結(jié)尾， 則docker會把目標路徑當作一個目錄，會把源文件拷貝到該目錄下
如果目標路徑不存在，則會自動創(chuàng)建目標路徑
2、如果源路徑是個文件，且目標路徑是不以 / 結(jié)尾，則docker會把目標路徑當作一個文件
如果目標路徑不存在，會以目標路徑為名創(chuàng)建一個文件，內(nèi)容同源文件；
如果目標文件是個存在的文件，會用源文件覆蓋它，當然只是內(nèi)容覆蓋，文件名還是目標文件名
如果目標文件實際是個存在的目錄，則會源文件拷貝到該目錄下。 注意，這種情況下，最好顯示的以 / 結(jié)尾，以避免混淆
3、如果源路徑是個目錄，且目標路徑不存在，則docker會自動以目標路徑創(chuàng)建一個目錄，把源路徑目錄下的文件拷貝進來。
如果目標路徑是個已經(jīng)存在的目錄，則docker會把源路徑目錄下的文件拷貝到該目錄下
4、如果源文件是個歸檔文件（壓縮文件），則docker會自動幫解壓。
URL下載和解壓特性不能一起使用。任何壓縮文件通過URL拷貝，都不會自動解壓
（9）COPY 源文件/目錄 目標文件/目錄
只復制本地主機上的文件/目錄復制到目標地點，源文件/目錄要與Dockerfile 在相同的目錄中
（10）VOLUME [“目錄”]
在容器中創(chuàng)建一個掛載點
（11）USER 用戶名/UID
指定運行容器時的用戶
（12）WORKDIR 路徑
為后續(xù)的 RUN、CMD、ENTRYPOINT 指定工作目錄
（13）ONBUILD 命令
指定所生成的鏡像作為一個基礎(chǔ)鏡像時所要運行的命令
當在一個Dockerfile文件中加上ONBUILD指令，該指令對利用該Dockerfile構(gòu)建鏡像（比如為A鏡像）不會產(chǎn)生實質(zhì)性影響
但是當編寫一個新的Dockerfile文件來基于A鏡像構(gòu)建一個鏡像（比如為B鏡像）時，這時構(gòu)造A鏡像的Dockerfile文件中的ONBUILD指令就生效了，在構(gòu)建B鏡像的過程中，首先會執(zhí)行ONBUILD指令指定的指令，然后才會執(zhí)行其它指令
注：請各位自己在生產(chǎn)中如果有的是別的dockerfile 請自習閱讀，否則后果自付
（14）HEALTHCHECK
健康檢查
在編寫 Dockerfile 時，有嚴格的格式需要遵循：
●第一行必須使用 FROM 指令指明所基于的鏡像名稱；
●之后使用 MAINTAINER 指令說明維護該鏡像的用戶信息；
●然后是鏡像操作相關(guān)指令，如 RUN 指令。每運行一條指令，都會給基礎(chǔ)鏡像添加新的一層
●最后使用 CMD 指令指定啟動容器時要運行的命令操作文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-603939.html
--------Dockerfile 案例--------
#建立工作目錄
mkdir /opt/apache
cd /opt/apache
vim Dockerfile
#基于的基礎(chǔ)鏡像
FROM centos:7
#維護鏡像的用戶信息
MAINTAINER this is apache image <tsy>
#鏡像操作指令安裝apache軟件
RUN yum -y update
RUN yum -y install httpd
#開啟 80 端口
EXPOSE 80
#復制網(wǎng)站首頁文件
COPY httpd.conf /etc/httpd/conf/httpd.conf
###方法一：
#將執(zhí)行腳本復制到鏡像中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
#啟動容器時執(zhí)行腳本
CMD ["/run.sh"]
###方法二：
ENTRYPOINT [ "/usr/sbin/apachectl" ]
CMD ["-D", "FOREGROUND"]
###準備執(zhí)行腳本
vim run.sh
#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/* #清理httpd的緩存
/usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND #指定為前臺運行
#因為Docker容器僅在它的1號進程（PID為1）運行時，會保持運行。如果1號進程退出了，Docker容器也就退出了。
###準備網(wǎng)站頁面
echo "this is test web" > index.html
###生成鏡像
docker build -t httpd:centos . #注意別忘了末尾有"."
###新鏡像運行容器
docker run -d -p 1314:80 httpd:centos
###測試
http://192.168.58.60:1314/
########如果有網(wǎng)絡(luò)報錯提示########
[Warning] IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
解決方法：
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
sysctl -p
systemctl restart network
systemctl restart docker
----------------nginx鏡像------------------------------
mkdir /opt/nginx
cd /opt/nginx/
cp /opt/nginx-1.24.0.tar.gz /opt/nginx
vim Dockerfile
#基于基礎(chǔ)鏡像
FROM centos:7
#用戶信息
MAINTAINER this is nginx image <wl>
#添加環(huán)境包
RUN yum -y update
RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#上傳nginx軟件壓縮包，并解壓
ADD nginx-1.24.0.tar.gz /opt/
#指定工作目錄
WORKDIR /opt/nginx-1.12.0
RUN ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module && make && make install
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH
#指定http和https端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443
RUN echo "daemon off;" >> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf #關(guān)閉 nginx 在后臺運行
#添加宿主機中run.sh到容器中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
CMD ["/run.sh"]
#CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]
vim run.sh
#!/bin/bash
/usr/local/nginx/sbin/nginx
//創(chuàng)建新鏡像
docker build -t nginx:centos .
docker run -d -P nginx:centos
docker ps -a
018180c1ff7f nginx:centos "/run.sh" 4 seconds ago Up 3 seconds 0.0.0.0:32792->80/tcp, :::32792->80/tcp, 0.0.0.0:32791->443/tcp, :::32791->443/tcp interesting_boyd
http://192.168.58.60:32792
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-603939.html
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