docker入门之镜像管理基础

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docker镜像管理基础
　　首发:arppinging

一、镜像概述

1.1 联合挂载
　　在之前的文章我们提到过，容器是基于镜像启动的，镜像的存储驱动是overlay2
　　overlayFS将单个Linux主机上的两个目录合成一个目录，这些目录称为层，统一过程被称为联合挂载。
　　下图是一个docker镜像和docke容器的分层图，docker镜像是lowdir，docker容器是upperdir。而统一的视图层是merged层。

如果一个镜像有多层的话，那么它的启动过程需要进行联合挂载，如下图，centos被称为基础镜像(base image)，在基础镜像上安装了nginx，形成新的层。如果基于镜像进行启动，启动的顺序应该为centos-->nginx，因为nginx的文件依赖于centos，如果基础镜像没有启动，那么上面的层就没有可以使用的文件系统，所以，必须要centos启动并挂载了文件系统之后，nginx才能启动和使用文件系统。

　　镜像的分层构建和联合挂载都依赖于专用的文件系统支撑。
　　docker可使用的文件系统有：aufs、overlayFS、btrfs、devicemapper(dm)。
　　不同系统默认支持的文件系统也不一样，比如ubuntu默认使用的是aufs，centos 7上，使用的是devicemapper，在内核版本为3.18之后，使用的是overlayfs。其中devicemapper（dm）也是linux中lvm使用的文件系统。

1.3 镜像分层
　　镜像的本身时候只读的
　　位于下层的镜像称为父镜像(parent image)，最底层的称为基础镜像(base image)，当基于镜像运行容器的时候，最上层的为可写层，其下的均为只读层。所有的写操作只能在最上面的wirtable写入，一旦删除容器，可写层 wirtable的数据也会一并被删除。

　　docker镜像包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。
　　docker采用分层的构建机制，最底层为bootfs(引导文件系统)，其之为rootfs。
　　bootfs：用于系统引导的文件系统，包括bootloader和kernel，容器启动后会自动卸载(并非删除)以节省资源。所以bootfs仅仅用于引导文件系统。

　　rootfs：位于bootfs之上，表现为docker容器的根文件系统(/目录及其子目录)
在传统模式中(完整的操作系统)，系统启动时，内核挂载rootfs时会首先挂载为只读模式，完整性自检完成后将其重新挂载为读写模式。而在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。

二、镜像制作
　　镜像制作的有automated build、docker file和基于容器制作等方式。

2.1 从指定网址获取镜像
　　默认情况下，docker会在dockerhub.com获取镜像，如果我们要在别的网站获取镜像的话，需要指定。
　　格式：docker pull [:port]/[namespace]::
　　在quay.io获取一个镜像

[root@node1 /]# docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64
v0.10.0-amd64: Pulling from coreos/flannel
ff3a5c916c92: Pull complete
8a8433d1d437: Pull complete
306dc0ee491a: Pull complete
856cbd0b7b9c: Pull complete
af6d1e4decc6: Pull complete
Digest: sha256:88f2b4d96fae34bfff3d46293f7f18d1f9f3ca026b4a4d288f28347fcb6580ac
Status: Downloaded newer image for quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64
[root@node1 /]#
2.2 基于容器制作镜像
　　在容器上做符合需求的修改，然后构建成新的镜像。
命令格式:docker commit [options] container [repository[:tag]]
常用option:
-p:在制作镜像的过程中停止运行容器，以防在镜像制作的过程中容器有新的文件写入，导致文件不完整。
-c:修改基础镜像的参数
-a:作者
如果没有填写repository和tag，默认为Null

2.1.1 基于busybox镜像运行容器b1
　　基于busybox镜像运行容器b1，并在b1上创建新的文件。

[root@node1 /]# docker run --name b1 -it busybox
/ # ls
bin   dev   etc   home  proc  root  sys   tmp   usr   var
/ # mkdir /data/html/
/ # mkdir -p /data/html/
/ # vi /data/html/index.html
/ #
2.1.2 基于容器制作镜像
　　命令格式:docker commit [options] container [repository[:tag]]
打开另一个窗口，基于b1容器进行镜像制作

[root@node1 ~]# docker commit -a arppinging -p b1 web1:v1
sha256:d63a2e64d5d84196356d8bbd9cf46c1e87b904cce3deef6fac2cae61f503b4a6
[root@node1 ~]# docker image ls
REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
web1                     v1                  d63a2e64d5d8        5 seconds ago       1.15MB
nginx                    1.14-alpine         77bae8d00654        5 weeks ago         17.7MB
redis                    4-alpine            05097a3a0549        2 months ago        30MB
busybox                  latest              59788edf1f3e        2 months ago        1.15MB
quay.io/coreos/flannel   v0.10.0-amd64       f0fad859c909        10 months ago       44.6MB
[root@node1 ~]#
2.1.3 基于新的镜像运行容器
　　基于新的镜像运行容器，查看增加的文件是否存在。

[root@node1 ~]# docker run --name b2 -it web1:v1
/ # cat /data/html/index.html
welcome to arppinging.com
/ #
2.2 修改镜像默认执行命令
　　镜像默认的执行命令类似于自启动程序一样，只要我们基于镜像启动容器，那么容器就会运行该命令。
　　需要注意的是：如果我们想要一个容器始终处于运行状态，那么它必须有程序是在前台运行的。

2.2.1 查看镜像默认执行的命令
　　查看web1:v1 镜像默认执行的命令

[root@node1 ~]# docker inspect web1:v1 | more
[
{
"Id": "sha256:d63a2e64d5d84196356d8bbd9cf46c1e87b904cce3deef6fac2cae61f503b4a6",
"RepoTags": [
"web1:v1"
],
"RepoDigests": [],
"Parent": "sha256:59788edf1f3e78cd0ebe6ce1446e9d10788225db3dedcfd1a59f764bad2b2690",
"Comment": "",
"Created": "2018-12-16T03:43:22.600775608Z",
"Container": "2e45357a5285dc8465c6273f9969f0168e55b03455e16c23a4793aef8cb811e7",
"ContainerConfig": {
"Hostname": "2e45357a5285",
"Domainname": "",
"User": "",
"AttachStdin": true,
"AttachStdout": true,
"AttachStderr": true,
"Tty": true,
"OpenStdin": true,
"StdinOnce": true,
"Env": [
"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
],
"Cmd": [
"sh"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "busybox",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
"Entrypoint": null,
"OnBuild": null,
"Labels": {}
},
"DockerVersion": "18.09.0",
"Author": "arppinging",
"Config": {
"Hostname": "2e45357a5285",
"Domainname": "",
"User": "",
"AttachStdin": true,
"AttachStdout": true,
"AttachStderr": true,
"Tty": true,
"OpenStdin": true,
"StdinOnce": true,
"Env": [
"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
],
"Cmd": [
"sh"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "busybox",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
"Entrypoint": null,
"OnBuild": null,
"Labels": {}
},
"Architecture": "amd64",
"Os": "linux",
"Size": 1154454,
"VirtualSize": 1154454,
"GraphDriver": {
"Data": {
"LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/294014f41c7dd6e411b4dcf7cebfc8762cdf32b74d49ce58413ca311d21bf7b1
/diff",
"MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/8afb453743527c6b9472a9d585d1725212d64fa582bcc58558e793dc01cb211
9/merged",
"UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/8afb453743527c6b9472a9d585d1725212d64fa582bcc58558e793dc01cb2119
/diff",
"WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/8afb453743527c6b9472a9d585d1725212d64fa582bcc58558e793dc01cb2119/
work"
},
"Name": "overlay2"
},
"RootFS": {
"Type": "layers",
"Layers": [
"sha256:8a788232037eaf17794408ff3df6b922a1aedf9ef8de36afdae3ed0b0381907b",
"sha256:3b385ace78f4f55bf74f7c9964870173820b06bd1c0d5fbe55da9314d141c5cc"
]
},
"Metadata": {
"LastTagTime": "2018-12-16T11:43:22.602292651+08:00"
}
}
]
[root@node1 ~]# docker inspect web1:v1
[
{
"Id": "sha256:d63a2e64d5d84196356d8bbd9cf46c1e87b904cce3deef6fac2cae61f503b4a6",
"RepoTags": [
"web1:v1"
],
"RepoDigests": [],
"Parent": "sha256:59788edf1f3e78cd0ebe6ce1446e9d10788225db3dedcfd1a59f764bad2b2690",
"Comment": "",
"Created": "2018-12-16T03:43:22.600775608Z",
"Container": "2e45357a5285dc8465c6273f9969f0168e55b03455e16c23a4793aef8cb811e7",
"ContainerConfig": {
"Hostname": "2e45357a5285",
"Domainname": "",
"User": "",
"AttachStdin": true,
"AttachStdout": true,
"AttachStderr": true,
"Tty": true,
"OpenStdin": true,
"StdinOnce": true,
"Env": [
"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
],
"Cmd": [
"sh"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "busybox",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
"Entrypoint": null,
"OnBuild": null,
"Labels": {}
},
"DockerVersion": "18.09.0",
"Author": "arppinging",
"Config": {
"Hostname": "2e45357a5285",
"Domainname": "",
"User": "",
"AttachStdin": true,
"AttachStdout": true,
"AttachStderr": true,
"Tty": true,
"OpenStdin": true,
"StdinOnce": true,
"Env": [
"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
],
"Cmd": [
"sh"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "busybox",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
"Entrypoint": null,
"OnBuild": null,
"Labels": {}
},
"Architecture": "amd64",
"Os": "linux",
"Size": 1154454,
"VirtualSize": 1154454,
"GraphDriver": {
"Data": {
"LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/294014f41c7dd6e411b4dcf7cebfc8762cdf32b74d49ce58413ca311d21bf7b1/diff",
"MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/8afb453743527c6b9472a9d585d1725212d64fa582bcc58558e793dc01cb2119/merged",
"UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/8afb453743527c6b9472a9d585d1725212d64fa582bcc58558e793dc01cb2119/diff",
"WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/8afb453743527c6b9472a9d585d1725212d64fa582bcc58558e793dc01cb2119/work"
},
"Name": "overlay2"
},
"RootFS": {
"Type": "layers",
"Layers": [
"sha256:8a788232037eaf17794408ff3df6b922a1aedf9ef8de36afdae3ed0b0381907b",
"sha256:3b385ace78f4f55bf74f7c9964870173820b06bd1c0d5fbe55da9314d141c5cc"
]
},
"Metadata": {
"LastTagTime": "2018-12-16T11:43:22.602292651+08:00"
}
}
]
　　可以看到其“Cmd”为sh，那如果我们想要将镜像默认的命令改为在前台运行httpd服务的话，需要怎么做呢？

2.2.2 修改镜像的默认命令
　　修改镜像的默认命令(需要重新构建一个镜像)

[root@node1 ~]#
[root@node1 ~]# docker commit  -a "arppinging " -c 'CMD ["/bin/httpd","-f","-h","/data/html/"]' -p b1 web1:v2
sha256:1918f7fd1895f3535ab3b6a2a3c6411bdae4173cc85a962f09e07d7e13f9ea7d
[root@node1 ~]#
　　httpd参数：
-f：在前端运行
-h：指定http的目录
　　查看镜像的默认命令是否被修改

[root@node1 ~]# docker inspect web1:v2 | less
[
{
"Id": "sha256:1918f7fd1895f3535ab3b6a2a3c6411bdae4173cc85a962f09e07d7e13f9ea7d",
"RepoTags": [
"web1:v2"
],
"RepoDigests": [],
"Parent": "sha256:59788edf1f3e78cd0ebe6ce1446e9d10788225db3dedcfd1a59f764bad2b2690",
"Comment": "",
"Created": "2018-12-16T03:58:21.298236626Z",
"Container": "2e45357a5285dc8465c6273f9969f0168e55b03455e16c23a4793aef8cb811e7",
"ContainerConfig": {
"Hostname": "2e45357a5285",
"Domainname": "",
"User": "",
"AttachStdin": true,
"AttachStdout": true,
"AttachStderr": true,
"Tty": true,
"OpenStdin": true,
"StdinOnce": true,
"Env": [
"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
],
"Cmd": [
"sh"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "busybox",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
"Entrypoint": null,
"OnBuild": null,
"Labels": {}
},
"DockerVersion": "18.09.0",
"Author": "arppinging ",
"Config": {
"Hostname": "2e45357a5285",
"Domainname": "",
"User": "",
"AttachStdin": true,
"AttachStdout": true,
"AttachStderr": true,
"Tty": true,
"OpenStdin": true,
"StdinOnce": true,
"Env": [
"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
],
"Cmd": [
"/bin/httpd",
"-f",
"-h",
"/data/html/"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "busybox",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
　　可以看到cmd已经被修改为/bin/httpd -f -g /data/html

2.2.3 基于新的镜像运行容器
　　基于新的镜像运行容器，并验证httpd服务是否自动开启。

[root@node1 ~]# docker run --name http_1 web1:v2

　　由于服务在前端运行，所以启动了之后会发现命令行无反应。可以打开另一个窗口使用docker inspet http_1查看IP，并使用curl验证是否能获取网页信息。

[root@node1 ~]# curl 172.17.0.3
welcome to arppinging.com
[root@node1 ~]#
三、推送镜像
　　镜像制作完成之后，可以将镜像推送到镜像仓库。

3.1 阿里云镜像仓库创建
　　http://dev.aliyun.com/











3.2 根据操作指南将推送镜像到阿里云仓库

3.2.1 登陆镜像仓库

[root@node1 ~]# docker login --username=tb7595138 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
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
[root@node1 ~]#
3.2.2 给镜像打符合上传标准的tag

[root@node1 ~]# docker image ls
REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
web1                     v2                  1918f7fd1895        37 minutes ago      1.15MB
web1                     v1                  d63a2e64d5d8        About an hour ago   1.15MB
nginx                    1.14-alpine         77bae8d00654        5 weeks ago         17.7MB
redis                    4-alpine            05097a3a0549        2 months ago        30MB
busybox                  latest              59788edf1f3e        2 months ago        1.15MB
quay.io/coreos/flannel   v0.10.0-amd64       f0fad859c909        10 months ago       44.6MB
[root@node1 ~]# docker tag 1918f7fd1895 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/arppinging/web:v1
[root@node1 ~]# docker image ls
REPOSITORY                                         TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
web1                                               v2                  1918f7fd1895        38 minutes ago      1.15MB
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/arppinging/web   v1                  1918f7fd1895        38 minutes ago      1.15MB
web1                                               v1                  d63a2e64d5d8        About an hour ago   1.15MB
nginx                                              1.14-alpine         77bae8d00654        5 weeks ago         17.7MB
redis                                              4-alpine            05097a3a0549        2 months ago        30MB
busybox                                            latest              59788edf1f3e        2 months ago        1.15MB
quay.io/coreos/flannel                             v0.10.0-amd64       f0fad859c909        10 months ago       44.6MB
[root@node1 ~]#
3.2.3 上传镜像

[root@node1 ~]# docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/arppinging/web:v1
The push refers to repository [registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/arppinging/web]
3b385ace78f4: Pushed
8a788232037e: Pushed
v1: digest: sha256:1ca7a59ca0a034a44be13bea08fbce5984a20f92cf0243c69984bbb5f84a22bb size: 734
[root@node1 ~]#

四、导入和导出镜像
　　除了将镜像推送到仓库，还可以将镜像导出，拷贝到另一台主机后再进行导出。
导出格式：docker save [option] image [image]
-o：打包为

[root@node1 ~]# docker save -o test.tar b1:v1.1 b1:v2
[root@node1 ~]# ls
anaconda-ks.cfg  initial-setup-ks.cfg  test.tar  公共  模板  视频  图片  文档  下载  音乐  桌面
[root@node1 ~]#
　　导入格式：docker load
-i：input