Docker 镜像运行流程

image-20201111095412912Docker 镜像含有启动容器所需要的文件系统及其内容，因此，其用于创建并启动 Docker 容器

  • 采用分层构建机制，最底层为 bootfs，其之为 rootfs，为了确保用户空间可以正常引导
    • bootfs：用于系统引导的文件系统，包括 bootloader 和 kernel，在内核中进行构建的，用户使用时是看不到并且体会不到的
    • rootfs：位于 bootfs 之上，表现为 Docker 容器的根文件系统
      • 传统模式中，系统启动时，内核挂载 rootfs 时会首先将其挂载为只读模式，完整性自检完成后，将其重新挂载为读写模式
      • docker 中，rootfs 由内核挂载为只读模式，而后通过联合挂载技术额外挂载一个可写层。

image-20201111102703575Docker Image Layer

位于下层的镜像称之为父镜像，最底层的称为基础镜像。

最上层为 “可读写“ 层，其下的均为 ”只读“ 层

image-20201111103608853bootloader 层，在内核中，只是为了创建一个容器，并引导容器运行。容器创建完成并引导成功后，那么就会卸载 bootloader 层（在内存中)。

base image 层，是在用户空间中，是一个只读层，是一个基础镜像层。

image 层（add emacs），类似于 vim 的一层

image 层（add apache），是一个应用程序的层，只读层

writable 层，可写层，因为镜像都是只读的，所以当用户在写入或者是修改时，会在这个镜像的上方新建一个写入层。当删除容器时，容器的可写层会一并被删除。

Aufs（Storage Driver）

高级多层统一文件系统，简称 Aufs。前身是 UnionFS，在 2006 年诞生。aufs 一直都不是内核的代码。

Docker 最初使用 aufs 作为容器文件系统层，目前仍然作为存储后端之一来支持。

overlayfs 是 aufs 的竞争版。Docker 的分层镜像，除了 aufs，docker 还支持 btrfs，devicemapper 和 vfs 等。

devicemapper 在联合挂载性能是很差的。

前端和后端都会有文件系统。

Docker Registry

启动容器时，Docker daemon 会视图从本地获取相关的镜像；本地的镜像不存在时，从 Registry 中下载镜像到本地。

默认 Docker Registry 指向的是 Docker hub。

分类

  • Sponsor Registry：提供给客户和 Docker 社区使用
  • Mirror Registry：只让客户使用，例如阿里加速器
  • Vendor Registry：发布的 Docker 镜像的供应商提供的 Registry
  • Private Registry：设有防火墙和额外的安全层的私有实体提供的 registry

组成

Repository

分为顶层仓库和用户仓库

顶层仓库是直接有仓库名，一个仓库可以有多个 Tag，但是一个 Tag 只能有一个镜像。

Index

索引，用来搜索镜像，镜像开发人员所制作。供其他人员使用。

云原生

面向云环境去运行程序，而调用了云系统本身的功能，称之为云原生。程序大多数都是通过环境变量来获取数据，并不是通过修改配置文件来获取数据。

向容器启动时传环境变量配置容器的启动。

Docker hub 介绍

Image Repositories 是一个镜像仓库。

Automated Builds 早期使用 Dockerfile 创建镜像，docker hub 会自动监控 github，用户只需要将 dockerfile 上传到 github

webhooks 与 automated builds 配合。

镜像相关操作

生成途径

Dockerfile 基于镜像制作

Docker Hub automated builds

基于容器做镜像

简介

例如安装 nginx 时生成的一个 write 可写层，使用 docker commit 保存这个可写层并生成一个新的镜像。

范例：使用 busybox 制作一个 /data/html 主页，将这个结果做一个镜像

  1. 启动 busybox 镜像
[root@centos7_10 ~]# docker run --it b1 -it busybox
#默认运行的就是 /bin/bash
  1. 创建一个网页
/ # mkdir -p /data/html
/ # echo busybox > /data/html/index.html
  1. 使用 commit 制作一个新的镜像

-p 的指令是指定该镜像暂停后制作镜像

[root@centos7_10 ~]# docker commit -p b1
sha256:181c9e842265c6821f13e9e8ca288b51f5208350f97f5284e8f909f26e986dec
  1. 查看镜像
[root@centos7_10 ~]# docker image ls
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
<none>              <none>              181c9e842265        10 seconds ago      1.23MB
  1. 添加标签
[root@centos7_10 ~]# docker tag 181c9e842265 dingchen/httpd:v0.1-1
[root@centos7_10 ~]# docker image ls
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
dingchen/httpd      v0.1-1              181c9e842265        2 minutes ago       1.23M
  1. 添加一个新的标签

添加后出现的内容，IMAGE ID 相同，并且为同一个镜像。

[root@centos7_10 ~]# docker tag dingchen/httpd:v0.1-1 dingchen/latest
[root@centos7_10 ~]# docker image ls
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
dingchen/latest     latest              181c9e842265        3 minutes ago       1.23MB
dingchen/httpd      v0.1-1              181c9e842265        3 minutes ago       1.23MB
  1. 删除一个标签

类似于一个硬链接一样，只是删除了标签，并没有删除镜像

[root@centos7_10 ~]# docker image rm dingchen/latest
Untagged: dingchen/latest:latest
[root@centos7_10 ~]# docker image ls
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
dingchen/httpd      v0.1-1              181c9e842265        6 minutes ago       1.23MB
  1. 重新进入新建好的镜像

之前制作的镜像还是一直在存在

[root@centos7_10 ~]# docker run -it dingchen/httpd:v0.1-1
/ # ls /data/html/index.html
/data/html/index.html
/ # cat /data/html/index.html
busybox

**注意：**如果制作了一个正在运行 http 的 busybox，http 服务的状态将不予保存。

范例：制作一个 httpd 的 busyBox 服务器

  1. 使用 docker -c 指定命令，修改 inspect 命令的查询结果

-c 选项是定义一个 dockerfile 的指令，创建镜像

[root@centos7_10 ~]# docker commit -c 'CMD ["httpd","-f","-h","/data/html"]' 733abdcb3b32 dingchen/httpd:0.2
  1. 运行刚创建好的镜像
[root@centos7_10 ~]# docker container run -it dingchen/httpd:0.2

[root@centos7_10 ~]# curl 172.17.0.2
busybox

范例：推送镜像至 docker hub

  1. 验证用户密码
[root@centos7_10 ~]# docker login -u 134054988docker
Password:
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

Login Succeeded
  1. 在 docker hub 创建网络仓库
  2. 更改本地镜像的镜像文件名与网络仓库名相对应
[root@centos7_10 ~]# docker tag dingchen/httpd:0.2 134054988docker/busybox:0.2
  1. 推送镜像到远程仓库
[root@centos7_10 ~]# docker push 134054988docker/busybox:0.2
The push refers to repository [docker.io/134054988docker/busybox]
871c552e6e7a: Pushed
d2421964bad1: Pushed
0.2: digest: sha256:ae4f9fe3d34a22d3e70cc91bc9c05178c743e5acc8d4d58a8aa189aae1bad59f size: 734

镜像的导入和导出

可以将主机的镜像进行导出并打包压缩，并将压缩包复制到其他主机上进行导入。

可以快速部署 docker 镜像的环境，完成镜像的迁移。

范例：打包所有镜像删除后恢复

  1. 打包所有镜像
[root@centos7_10 ~]# docker save -o image.gz `docker image ls|awk -F ' ' '{print $1}'|grep -v RE`
  1. 删除所有镜像
[root@centos7_10 ~]# docker image rm -f `docker images -q`
  1. 恢复所有镜像
[root@centos7_10 ~]# docker load -i image.gz
d2421964bad1: Loading layer   1.45MB/1.45MB
871c552e6e7a: Loading layer   5.12kB/5.12kB
Loaded image: 134054988docker/busybox:0.2
Loaded image: dingchen/httpd:0.2
Loaded image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/dicjer/busybox:0.2
Loaded image: dingchen/httpd:v0.1-1
ace0eda3e3be: Loading layer  5.843MB/5.843MB
93e19e6dd56b: Loading layer  17.46MB/17.46MB
e2a648dc6400: Loading layer  3.072kB/3.072kB
2c8583333eb3: Loading layer  4.096kB/4.096kB
2367050c34dd: Loading layer  3.584kB/3.584kB
Loaded image: nginx:1-alpine
d0fe97fa8b8c: Loading layer  72.49MB/72.49MB
832f21763c8e: Loading layer  338.4kB/338.4kB
223b15010c47: Loading layer  4.191MB/4.191MB
6a9976a8f408: Loading layer   30.6MB/30.6MB
c875a9fc3ec7: Loading layer  1.536kB/1.536kB
d9364cb75b1a: Loading layer  3.584kB/3.584kB
Loaded image: redis:latest
Loaded image: busybox:latest
  1. 再次查看镜像
[root@centos7_10 ~]# docker image ls
REPOSITORY                                         TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
134054988docker/busybox                            0.2                 3b7c2d73a5ab        2 hours ago         1.23MB
dingchen/httpd                                     0.2                 3b7c2d73a5ab        2 hours ago         1.23MB
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/dicjer/busybox   0.2                 3b7c2d73a5ab        2 hours ago         1.23MB
dingchen/httpd                                     v0.1-1              181c9e842265        3 hours ago         1.23MB
nginx                                              1-alpine            e5dcd7aa4b5e        5 days ago          21.8MB
redis                                              latest              62f1d3402b78        2 weeks ago         104MB
busybox                                            latest              f0b02e9d092d        3 weeks ago         1.23MB

命令整理

docker commit 制作容器镜像

docker save 保存镜像（导出镜像）

docker load 导入镜像