28 天带你玩转 Kubernetes-- 第七天（玩转 Dockerfile）

1，什么是镜像

1.1    UnionFS（联合文件系统）

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(unite several directories into a single virtual filesystem)。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

1.2   Docker 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 UnionFS。

bootfs(boot file system)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 (root file system) ，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 等等。 

 平时我们安装进虚拟机的 CentOS 都是好几个 G，为什么 docker 这里才 200M？？

对于一个精简的 OS，rootfs 可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用 Host 的 kernel，自己只需要提供 rootfs 就行了。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。

1.3   分层的镜像

以我们的 pull 为例，在下载的过程中我们可以看到 docker 的镜像好像是在一层一层的在下载

1.4 为什么 docker 要使用上面的这种分层结构

最大的一个好处就是 - 共享资源

比如：有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份 base 镜像，

同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

2，镜像的特点

Docker 镜像都是只读的

当容器启动时，一个新的可写的镜像被加载到镜像层的顶部。

这一层通常被叫做容器层，容器层之下的都叫镜像层

3，镜像的 commit 操作

3.1 作用

当镜像运行之后可以修改容器里面的内容，再提交成一个新的镜像

3.2 命令语法

docker commit -m='新的镜像的描述信息' -a='作者' 容器 ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

3.3 案例演示

1，从 hub 上拉一下 tomcat 镜像运行

docker run -it -p 8080:8080 tomcat 

p 主机端口:容器端口

P 随机分配端口

i 交互

t 终端

从上面可以看出 docs 是可以访问的哦

2，删除 tomcat 里面 webapps 里面的 docs 项目

刷新页面 docs 不存在了哦

3，把当前运行的这个没有 docs 的容器生成一个新的镜像

语法

docker commit -a='作者' -m='镜像描述'  容器 ID  新的镜像名/名称:版本

案列

docker commit -a='laolei' -m='del tomcat docs' dbebc1893880   laolei/tomcatnodocs:1.0

4，启动自己创建的镜像和之前的对比

1 ，删除所有容器

docker rm -f $(docker ps -aq)

2，启动之前的镜像

docker run -d -p 8888:8080 镜像 ID 或仓库 ID+版本

3，启动自己的镜像

docker run -d -p 9999:8080 镜像 ID 

10【掌握】docker 命令总结

11【掌握】docker 容器数据卷

1，什么是容器数据卷

先来看看 Docker 的理念：

* 将应用与运行的环境打包形成容器运行 ，运行可以伴随着容器，但是我们对数据的要求希望是持久化的

* 容器之间希望有可能共享数据

Docker 容器产生的数据，如果不通过 docker commit 生成新的镜像，使得数据做为镜像的一部分保存下来，

那么当容器删除后，数据自然也就没有了。

为了能保存数据在 docker 中我们使用卷。

2，容器数据卷能做什么

1，容器数据的持久化

2，容器之间继承和共享数据

3，添加数据卷的方式

3.1 直接使用命令添加

①语法

docker run -it -v /宿主机目录:/容器内目录 centos /bin/bash

②查看容器卷是否挂载成功

异常处理

--privileged=true

3.2 使用 DockerFile 添加

在 root 下创建一个 docker 文件夹

进入 docker 文件夹创建文件名为 Dockerfile 的文件

编写 Dockerfile 的文件

#基于 tomcat:8.5 构造一个镜像

FROM tomcat:8.5

#加入容器卷

VOLUME ["/usr/local/tomcat/webapps"]

CMD echo "finished,--------success1"

CMD /bin/bash

使用 Dockerfile 生成自定义镜像

生成一个镜像 再运行

可以使用 docker inspect 容器 ID 查看容器卷

4，数据卷容器

4.1，作用：实现容器之间的数据共享

4.2，操作思路

生成一个自定义的 centos

创建 Dockerfile

使用 dockerfile 构造镜像

使用自己创建的镜像启动一个容器

docker run -it –name=os1 mycentos01:1.0 /bin/bash

使用自己创建的镜像启动第二个容器继承第一个

docker run -it –name=os2 --volumes-from os1 mycentos01:1.0 /bin/bash

使用自己创建的镜像启动第三个容器继承第二个

docker run -it –name=os3 --volumes-from os2 mycentos01:1.0 /bin/bash

测试方法

进入 os1 在 mydata 里面创建个 os1.txt

进入 os2 查看 mydata 里面也有 os1.txt

在 os2 的 mydata 里面创建 os2.txt

进入 os3 查看 mydata 里面的数据

可以找到 os1.txt 和 os2.txt

删除 os1 之后情况

Os2 os3 的 mydata 里面的数据不会发生变化

原因

12【掌握】Dockerfile 详解【1】

1，什么是 Dockerfile

1，Dockerfile 是用来构建 Docker 镜像的构建文件，是由一系列的命令和参数构成的脚本

2，Dokcerfile 的构建步骤

        编写 Dokcerfile 文件

        docker build 生成新的镜像

        docker run 运行镜像

3，以 centos 的镜像为例来说明 https://hub.docker.com/_/centos

2，DockerFile 构建过程解析

2.1 基础知识

1，每条保留字指令都必须为大写字母后面要跟随至少一个参数

2，指令从上到下顺序执行

3，#表示注释

4，每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交

2.2 大致流程

1，docker 从基础镜像运行一个容器

2，执行一条指令并对容器进行修改

3，执行类似于 docker commit 的操作提交一个新的镜像

4，docker 再基于刚提交的新的镜像运行一个新的容器

5，执行 dockerfile 的下一个指令再从执行第 2 点直到没有指令

2.3 总结

从应用软件的角度来看，Dockerfile、Docker 镜像与 Docker 容器分别代表软件的三个不同阶段，

*  Dockerfile 是软件的原材料

*  Docker 镜像是软件的交付品

*  Docker 容器则可以认为是软件的运行态。

Dockerfile 面向开发，Docker 镜像成为交付标准，Docker 容器则涉及部署与运维，三者缺一不可，合力充当 Docker 体系的基石。

​

1 Dockerfile，需要定义一个 Dockerfile，Dockerfile 定义了进程需要的一切东西。

    Dockerfile 涉及的内容包括执行代码或者是文件、环境变量、依赖包、运行时环境、动态链接库、操作系统的发行版、

    服务进程和内核进程(当应用进程需要和系统服务和内核进程打交道，这时需要考虑如何设计 namespace 的权限控制)等等;

2 Docker 镜像，在用 Dockerfile 定义一个文件之后，docker build 时会产生一个 Docker 镜像，

    当运行 Docker 镜像时，会真正开始提供服务;

3 Docker 容器，容器是直接提供服务的。

3，DockerFile 体系结构（关键字---重点啊）

FROM 基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的

MAINTAINER  镜像维护者的姓名和邮箱地址

RUN  容器构建时需要运行的命令

EXPOSE 当前容器对外暴露的端口

WORKDIR 指定在创建容器后，终端默认登陆进来的工作目录

ENV 用来在构建镜像过程中设置环境变量

ADD 将宿主机目录下的文件拷贝进镜像并且 ADD 命令会自动处理 URL 和解压 tar 包

COPY 类似 ADD，拷贝文件和目录到镜像中 ，语法 COPY src dest  COPY [''src","dest"]

VOLUME 容器数据卷，用于数据保存和持久化工作

CMD 指定一个容器启动时要运行的命令格式

        shell:  CMD  <命令>

        exec  CMD ['可执行文件',"参数 1","参数 2"]

        DockerFile 中可以有多个 CMD 指令，但只有最后一个生效，CMD 会被 docker run 之后的参数替换

ENTEYPONT  指定一个容器启动时要运行的命令

            ENTRYPOINT 的目地和 CMD 一样，都是在指定容器启动程序及参数

OBBUILD 当构建一个被继承的 Dockerfile 时运行命令，父镜像在被子镜像继承后触发父镜像的 onbuild