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Docker 架构简介

在介绍 Docker 具体的操作前，先简要复习下 Docker 的架构，这样可以更好地帮助我们理解 Docker 中的各个命令。
首先我们一直对 Docker 这个叫法就有些误解，Docker 其实指代的是用于开发，部署，运行应用的一个平台。平常中说的 Docker 准确来说是 Docker Engine.
Docker Engine 是一个 C/S 架构的应用。其中主要的组件有：

  • Docker Server：长时间运行在后台的程序，就是熟悉的 daemon 进程.
  • Docker Client: 命令行接口的客户端。
  • REST API: 用于和 daemon 进程的交互。

Docker镜像打包（DockerFile） - 图1
我们通过给 Docker Client 下发各种指令，然后 Client 通过 Docker daemon 提供的 REST API 接口进行交互，来让 daemon 处理编译，运行，部署容器的繁重工作。 大多数情况下， Docker Client 和 Docker Daemon 运行在同一个系统下，但有时也可以使用 Docker Client 来连接远程的 Docker Daemon 进程，也就是远程的 Server 端。
清楚了 Docker 的简单架构，就可以了解下具体的命令了。

Docker 镜像构建指令

指令1：构建镜像

  1. docker build [OPTIONS] PATH | URL | -

Docker 构建镜像的上下文。
这里的上下文指的就是命令的最后一个参数 PATH | URL| -，具体来说就 docker build . 中的 . 很多人以为这个 . 是 DockerFile 的位置，其实不然，准确来说是构建上下文的位置。前面说到 Docker 是 C/S 架构，在 Client 端下发具体的命令，在 Server 端（Daemon）执行具体的内容。这也就意味着，构建镜像的过程其实是在 Server 端完成的。而上下文的出现，就是为了把需要的内容传递给 Server，这也就为什么在每次构建时都能看到这样一句话。

  1. [root@localhost  python_shell]# docker build --rm -t temp/python-test . 
  2. Sending build context to Docker daemon  4.608kB

这里的 Sending 其实就是把本地 Client 端的文件内容，拷贝到 Server 端。而许多初学者，在 DockerFile 中写出了 COPY /opt/xxxx /app 这样的话，其实就是没有理解上下文的概念，并不知道在 Server 端是没有 opt/xxxx 的文件的。
还有的人将 Docker File 放在硬盘根目录执行，殊不知，这样会将根目录所有的文件都拷贝到 Server 端，造成构建极其缓慢。
Options 常用参数：

  • -t: 打包出镜像的名称及标签，通常写法为 name:tag
  • —rm: 构建成功后，删除中间产生的容器。
  • —force-rm=true: 无论是否构建成功，都删除中间产生的容器
  • —no-cache: 构建镜像时不使用缓存。

  • -f: 指定 DockerFile 的路径

    1. docker build --force-rm --no-cache -t local/centos7:v1 .

    DockerFile 指令及编写规范

    指令1：指定基础镜像

    通过 FROM 来制定基础镜像，命令很简单，但有一点需要注意的是，一定确切指定基础镜像的版本，而不是写成 latesst, 因为随着时间推移，官方的最新镜像都会一直更新，这样就会造成无法构建的情况。

    1. FROM centos:7 # That's perfect! 
    2. FROM centos:latest # That's so bad!

    指令2：容器中执行命令

    RUN 命令用于在容器中执行命令行的命令。一般有两种写法：

  • shell 形式：以这种模式执行时，在容器内部是以 /bin/sh -c “task command” 执行，所以 1 号进程是 bash 进程。

RUN 后面直接跟 shell 命令就可以了。切记，在 shell 形式下，不要把命令拆成多行 RUN。因为每一次的 RUN 都会构建一层新的镜像，保存了很多没有用的运行信息。而且 Union FS 是由最大层数限制的。所以尽量将命令合成一行。

  1. RUN yum -y install httpd; yum clean all; systemctl enable httpd.service # That's perfect!
  3. RUM yum -y install httpd / # Another perfect solution!
  4.     yum clean all /
  5.     systemctl enable httpd.service 
  7. RUN yum -y install httpd # That's so bad!
  8. RUN yum clean all;
  9. ....

还有一点需要注意，把构建时没用的依赖包想着清空。否则的话，随着镜像的重复构建，保存了大量的没有信息。

  • exec 写法

exec 写法更像函数调用中的格式。使用该模式时，进行的命令就是容器内的 1 号进程。

  1. RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
  3. RUN ["yum", "-y", "install", "httpd"]

RUN：在执行命令时会新创建一层，通常用于安装软件包
CMD：用于设置默认的执行命令，可被 container 运行时替换。如果在 DockerFile 中写入多条 CMD 命令，仅最后一条有意义。
ENTRYPOINT：命令被执行时，是不可被忽略的。一般用于启动时的命令。

指令3：设置工作目录

WORKDIR 用于改变各层的工作目录（也就是进入容器内的默认目录），如果指定的目录不存在就会创建它。工作目录在构建过程中，可以被各层都访问到。

  1. WORKDIR /src

指令4：设置匿名卷

在容器运行时，尽量对容器的存储层不进行写操作，对于像数据库中这样动态的数据文件应该用 VOLUME 来保存。而在 DockerFile VOLUME 可以将目录指定为匿名卷。这样在运行时，如果没有挂载指定的目录，并不会像容器的存储层写入数据，保证存储层的无状态化。

  1. VOLUME /data

开启 Systemd Centos7 镜像

官方 Centos7 的镜像已经包含了 systemd 的功能，只是没有开启。这里只需要以其为基础镜像，打开 systemd 的功能即可。需要注意的是，打开 systemd 需要在运行时开启特权以挂载 Cgroup 等内容。

Docker 镜像打包

编写 DockerFile

  1. [root@localhost docker_images]# cat Dockerfile
  2. FROM centos:7
  4. ENV container docker
  6. RUN (cd /lib/systemd/system/sysinit.target.wants/; for i in *; do [ $i == \
  7. systemd-tmpfiles-setup.service ] || rm -f $i; done); \
  8. rm -f /lib/systemd/system/multi-user.target.wants/*;\
  9. rm -f /etc/systemd/system/*.wants/*;\
  10. rm -f /lib/systemd/system/local-fs.target.wants/*; \
  11. rm -f /lib/systemd/system/sockets.target.wants/*udev*; \
  12. rm -f /lib/systemd/system/sockets.target.wants/*initctl*; \
  13. rm -f /lib/systemd/system/basic.target.wants/*;\
  14. rm -f /lib/systemd/system/anaconda.target.wants/*;
  16. VOLUME [ "/sys/fs/cgroup" ]
  18. CMD ["/usr/sbin/init"]
  • VOLUME 指定了匿名目录，不会在存储层保存该目录的内容，适用于动态变化等持久性文件。

  • CMD 保证容器启动时开启 systemd

    打包镜像

    1. docker build --rm -t local/c7-systemd .

  • —rm: 表示删除打包时临时的容器

    运行镜像

    1. docker run --privileged=true -ti -v /sys/fs/cgroup:/sys/fs/cgroup:ro local/c7-systemd

  • —privileged: 给予容器特殊的权限，来挂载 Cgroup 等。

    Httpd 镜像

    下面基于上面开启 systemd 的镜像为基础，打包 Httpd 镜像。

    编写 DockerFile

    1. FROM local/c7-systemd RUN yum -y install httpd; yum clean all; systemctl enable httpd.service EXPOSE 80

  • 下载依赖包后，删除没有用的内容，是编写 DockerFile 好习惯。

    编译 DockerFile

    1. docker build --rm -t local/c7-systemd-httpd .

    运行 Container

    1. docker run --privileged=true -ti -v /sys/fs/cgroup:/sys/fs/cgroup:ro \ -p 80:80 local/c7-systemd-httpd

    在下载依赖时出现网络问题，请查看 Docker 代理 这篇文章。

    Python 镜像

    有时我们需要在容器中运行 python 脚本，下面来打包类似的镜像。在下载需要的依赖时，通常的服务器并没访问公网的能力，这时需要为容器配置配置代理，在下载依赖后，有时由于代理的原因，导致内部的服务器无法访问，这时可以再将设置的代理清空。

    创建文件

    注意，这里的文件要和 DockerFile 在同级目录下。 ```

    创建 requirements 文件保存依赖

    [root@localhost home]# cat python_shell/requirements.txt requests==2.21.0

编写 Python 脚本

[root@localhost home]# cat python_shell/success.py print(“python Running”, “!”);

  1. <a name="pXi6W"></a>
  2. ## 编写 DockerFile

FROM python:3.6.8

set proxy

ENV MY_PROXY_URL=”http://173.39.112.117:80“ ENV HTTP_PROXY=$MY_PROXY_URL \ HTTPS_PROXY=$MY_PROXY_URL \ FTP_PROXY=$MY_PROXY_URL \ http_proxy=$MY_PROXY_URL \ https_proxy=$MY_PROXY_URL \ ftp_proxy=$MY_PROXY_URL

WORKDIR /src

COPY . .

RUN [“pip”, “install”, “—no-cache-dir”, “-r”, “./requirements.txt”]

clear the proxy

ENV MY_PROXY_URL= ENV HTTP_PROXY=$MY_PROXY_URL \ HTTPS_PROXY=$MY_PROXY_URL \ FTP_PROXY=$MY_PROXY_URL \ http_proxy=$MY_PROXY_URL \ https_proxy=$MY_PROXY_URL \ ftp_proxy=$MY_PROXY_URL

CMD [“python”, “./success.py”]

  1. <a name="ZnzTb"></a>
  2. ## 打包镜像

docker build —rm -t temp/python-test . 

  1. <a name="oaQar"></a>
  2. ## 运行镜像

[root@localhost home]# docker run temp/python-test python Running ! ```