02 -docker镜像

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行的库、环境变量和配置文件。所有的应用直接打包为docker镜像，就可以跑起来。

镜像的获取方式：远程仓库下载、自己制作镜像dockerfile等

联合文件系统

UnionFS（联合文件系统）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一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个文件系统下，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，可以制作各种具体的应用镜像。

特点：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

Docker镜像加载原理

bootfs(boot file system) 主要包含bootloader和kernel，booloader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。这一层与常规的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已经由bootfs转交给了内核，此时系统也会卸载bootfs。

rootfs（root file system），在bootfs上，包含的就是典型Linux系统中的/dev/,/proc,/bin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。

为什么docker的镜像都很小？

对于精简的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具、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。所以对于不同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。

分层理解

所有的docker镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或增加新的内容时，就会在当前镜像层之上创建新的镜像层。

如：基于Ubuntu创建一个新的镜像，这就是镜像的第一层；如果在该镜像中添加python包，就会在基础镜像层之上创建第二个镜像层；如果继续添加一个安全补丁，就会创建第三个镜像层。

如下图所示：

下载一个镜像

  1. [root@docker-study ~]# docker pull redis
  2. Using default tag: latest
  3. latest: Pulling from library/redis
  4. a2abf6c4d29d: Already exists   #下载过的就不会再下载 每一层称为一个layer
  5. c7a4e4382001: Pull complete
  6. 4044b9ba67c9: Pull complete
  7. c8388a79482f: Pull complete
  8. 413c8bb60be2: Pull complete
  9. 1abfd3011519: Pull complete
  10. Digest: sha256:db485f2e245b5b3329fdc7eff4eb00f913e09d8feb9ca720788059fdc2ed8339
  11. Status: Downloaded newer image for redis:latest
  12. docker.io/library/redis:latest
  14. [root@docker-study ~]# docker image inspect redis:latest
  15. [
  16.    。。。。。。
  17.         "RootFS": {
  18.             "Type": "layers",
  19.             "Layers": 
  20.                 "sha256:2edcec3590a4ec7f40cf0743c15d78fb39d8326bc029073b41ef9727da6c851f",
  21.                 "sha256:9b24afeb7c2f21e50a686ead025823cd2c6e9730c013ca77ad5f115c079b57cb",
  22.                 "sha256:4b8e2801e0f956a4220c32e2c8b0a590e6f9bd2420ec65453685246b82766ea1",
  23.                 "sha256:529cdb636f61e95ab91a62a51526a84fd7314d6aab0d414040796150b4522372",
  24.                 "sha256:9975392591f2777d6bf4d9919ad1b2c9afa12f9a9b4d260f45025ec3cc9b18ed",
  25.                 "sha256:8e5669d8329116b8444b9bbb1663dda568ede12d3dbcce950199b582f6e94952"
  26.        。。。。。。
  27. ]

特点：docker镜像都是只读的，当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部，这一层使我们常说的容器层，容器层之下为镜像层。

示例：

commit镜像

  1. docker commit 提交容器成为一个新的版本
  2. #命令和git原理类似
  3. docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 目标镜像名:[TAG]

实战测试：

  1. #启动一个默认的Tomcat
  2. [root@docker-study ~]# docker run -it -p 8080:8080 tomcat
  3. Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
  4. Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
  5. 。。。。。。
  6. #发现这个默认的Tomcat是没有webapps应用的，官方默认镜像是没有的
  7. [root@docker-study ~]# docker ps
  8. CONTAINER ID   IMAGE                 COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                                                                                  NAMES
  9. 0ff4343c6aba   tomcat                "catalina.sh run"        22 seconds ago   Up 21 seconds   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp                                              jolly_haibt
  10. 05b28d413e84   portainer/portainer   "/portainer"             4 hours ago      Up 4 hours      0.0.0.0:8088->9000/tcp, :::8088->9000/tcp                                              mystifying_elbakyan
  11. 1eba40920a6b   elasticsearch:7.6.2   "/usr/local/bin/dock…"   4 hours ago      Up 4 hours      0.0.0.0:9200->9200/tcp, :::9200->9200/tcp, 0.0.0.0:9300->9300/tcp, :::9300->9300/tcp   elasticsearch05
  12. [root@docker-study ~]# docker exec -it 0ff4343c6aba /bin/bash
  13. root@0ff4343c6aba:/usr/local/tomcat# cd webapps
  14. root@0ff4343c6aba:/usr/local/tomcat/webapps# ls
  16. #将WebApps.list目录下的文件拷贝进去
  17. root@0ff4343c6aba:/usr/local/tomcat/webapps# cd ..
  18. root@0ff4343c6aba:/usr/local/tomcat# ls
  19. BUILDING.txt     LICENSE  README.md      RUNNING.txt  conf  logs            temp     webapps.dist
  20. CONTRIBUTING.md  NOTICE   RELEASE-NOTES  bin          lib   native-jni-lib  webapps  work
  21. root@0ff4343c6aba:/usr/local/tomcat# cp -r webapps.dist/* webapps/
  22. root@0ff4343c6aba:/usr/local/tomcat# ls webapps/
  23. ROOT  docs  examples  host-manager  manager
  25. #将修改后的容器通过commit提交为一个新的镜像，以后就可以使用自己修改镜像了
  26. [root@docker-study ~]# docker ps
  27. CONTAINER ID   IMAGE                 COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                                                                                  NAMES
  28. d4f489bdf792   tomcat                "catalina.sh run"        32 seconds ago   Up 31 seconds   8080/tcp                                                                               wonderful_faraday
  29. 05b28d413e84   portainer/portainer   "/portainer"             4 hours ago      Up 4 hours      0.0.0.0:8088->9000/tcp, :::8088->9000/tcp                                              mystifying_elbakyan
  30. 1eba40920a6b   elasticsearch:7.6.2   "/usr/local/bin/dock…"   4 hours ago      Up 4 hours      0.0.0.0:9200->9200/tcp, :::9200->9200/tcp, 0.0.0.0:9300->9300/tcp, :::9300->9300/tcp   elasticsearch05
  31. [root@docker-study ~]# docker commit -a="zhourui" -m="add webapps app" d4f489bdf792 tomcat01:1.0
  32. sha256:c3e9c0cd1ab04fa92580778f15336ec5ce7acb96ca5b8b7faf3d2ddd797f145a
  33. [root@docker-study ~]# docker images
  34. REPOSITORY            TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
  35. tomcat01              1.0       c3e9c0cd1ab0   5 seconds ago   680MB
  36. nginx                 latest    605c77e624dd   5 weeks ago     141MB
  37. tomcat                9.0       b8e65a4d736d   6 weeks ago     680MB
  38. tomcat                latest    fb5657adc892   6 weeks ago     680MB
  39. redis                 latest    7614ae9453d1   7 weeks ago     113MB
  40. centos                latest    5d0da3dc9764   4 months ago    231MB
  41. portainer/portainer   latest    580c0e4e98b0   10 months ago   79.1MB
  42. elasticsearch         7.6.2     f29a1ee41030   22 months ago   791MB

容器数据卷

容器的持久化和同步操作，容器键也是可以数据共享的。

使用数据卷

  1. 方式一：直接使用命令来挂载 -v
  1. docker run -it -v 主机目录:容器内目录
  3. #测试
  4. [root@docker-study home]# docker run -it -v /home/ceshi:/home centos  /bin/bash
  6. #启动起来时候可以通过docker inspect 容器ID 查看是否挂载成功
  7. [root@docker-study home]# docker inspect 7ee318e58424
  8. "Mounts": [
  9.             {
  10.                 "Type": "bind",
  11.                 "Source": "/home/ceshi",     #主机内地址
  12.                 "Destination": "/home",      #docker容器内地址
  13.                 "Mode": "",
  14.                 "RW": true,
  15.                 "Propagation": "rprivate"
  16.             }
  17.         ],

数据同步测试

  1. #关闭centos的容器，修改主机测试目录中的文件内容
  2. [root@docker-study ceshi]# docker ps
  3. CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES
  4. [root@docker-study ceshi]# echo hahahahahha > test01.java
  6. #重新启动容器，并并查看容器内关联目录内文件的内容是否跟随主机变化
  7. [root@docker-study ceshi]# docker ps -a
  8. CONTAINER ID   IMAGE                 COMMAND                  CREATED             STATUS                           PORTS     NAMES
  9. 41afdccc0483   centos                "/bin/bash"              2 minutes ago       Exited (0) 37 seconds ago                  focused_tu
  10. b87db0bfa40e   centos                "/bin/bash"              3 minutes ago       Exited (127) 2 minutes ago                 
  11. [root@docker-study ceshi]# docker start 41afdccc0483
  12. 41afdccc0483
  13. [root@docker-study ceshi]# docker attach  41afdccc0483
  14. [root@41afdccc0483 /]# cd /home/
  15. [root@41afdccc0483 home]# ls
  16. test01.java
  17. [root@41afdccc0483 home]# cat test01.java
  18. hahahahahha