docker（三）：docker镜像管理

一、基本介绍

1. docker镜像是容器启动的基础，镜像里面包含容器启动所需要的文件系统及其内容。docker镜像采用分层构建的机制，这种分层大致分为两部分，一部分是最底层的引导文件系统bootfs，类型有aufs，btffs或者overlay2等；另一部分真正让用户来构建用户空间并运行进程的容器称为rootfs。
   • bootfs：用于引导文件系统，包括BootLoader和kernel，容器启动完成后会被卸载以节约内存资源。（这里说的卸载，是从内存中移除而不是删除）
   • rootfs：位于bootfs之上，表现为docker的根文件系统，比如/dev、/bin之类。
     • 传统模式中，系统启动时，内核挂载rootfs时会先将其挂在为”只读“模式，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。（我们在docker container中的操作就是可写层）
2. 分层构建最底层的是基础镜像，位于上层的镜像称为父镜像（系统层），每添加一个镜像都是一个独立的层次。最上层为“可写层”。其它均为“只读”层。删除容器的时候，可写层会一并被删除
   
   
3. 启动容器时，docker daemon会试图从本地获取相关镜像；本地不存在时，会从docker Registry（默认就是docker hub）中下载并保存到本地。
4. docker registry用于保存docker镜像，包括镜像的层次结构和元数据，用户可以自建registry，也可以使用官方的docker hub。registry里面的镜像通常由开发人员制作，而后推送至registry上保存，以供用户使用。另外，为了安全起见，docker daemon要求docker registry必须是https的，如果不是就需要配置docker daemon。registry分类如下：
   • Sponsor registry：第三方的Registry，供客户和docker社区使用
   • Mirror registry：第三方的Registry，只让客户使用
   • Vendor registry：由发布docker镜像的供应商提供的registry。如Redhat自己的registry
   • private registry：通过设有防火墙和额外安全层的私有实体提供的registry。
5. repository是由某个特定docker镜像的所有迭代版本所组成，一个registry可以存在多个repository。repository分为顶层仓库和用户仓库。
   • 顶层仓库是直接由仓库名命名的，一般用docker search搜索的第一个就是顶层仓库
   • 用户仓库名称格式为：用户名或者成为项目名/仓库名。一般除了docker search搜索的第一个，其它的都是用户仓库。
6. 镜像的生成途径
   • 通过编写dockerfile
   • 基于容器制作：也就是把容器最上层的可写层提交成一个新的镜像。比如起了一个centos的容器，然后在上面搭建一个nginx，最后用docker container commit提交完就是一个nginx的镜像了。
   • docker hub automated builds：这个其实也是基于dockerfile构建的。首先在docker hub上面设置与GitHub的集成，然后本地写完dockerfile后推到GitHub上面，docker hub检测到GitHub的变化就会触发build，生成新的镜像。

二、镜像制作

1. 基于dockerfile制作镜像
2. 基于容器制作镜像
   • 就以busybox镜像起一个容器，创建httpd启动所需要的文件

   [[email protected] ~]# docker run --name busy01 -it busybox
   / # mkdir -p /data/html
   / # echo 'this is a test ' >/data/html/index.html
   / # ps
   PID   USER     TIME  COMMAND
    1 root      0:00 sh
    7 root      0:00 ps
   / # which httpd
   /bin/httpd

   • 此时不要退出本窗口，另外开一个终端窗口进行镜像制作。

     上面使用ps命令可以看到，PID为1的进程是sh，容器中PID为1的进程就相当于我们宿主机的systemd进程，1进程是bash，它运行完就会结束的，PID为1的进程结束也就意味着容器就exit了。所以上面运行busybox容器的窗口是不可以关闭也不可以放在后台运行的。这里就顺便再提一下应用程序的运行：如果想让一个应用类的容器长久的运行下去，要么起一个类似busybox的容器，然后前台运行一个应用（比如httpd：httpd -f -h /data/html），这个窗口永远不能关闭；要么在把容器的CMD设置为前台运行应用的命令（也就是设置应用的PID为1）。

   • 我们先看下busybox的CMD，可看到这个容器的CMD是sh。

   [[email protected] ~]# docker container inspect busy01 | grep Cmd -A1
            "Cmd": [
                "sh"

   • 基于busybox镜像重新commit一个CMD为httpd的镜像。

   [[email protected] ~]# docker container commit -c 'CMD ["/bin/httpd","-f","-h","/data/html"]' -p busy01 hamerle/httpd:v1
    # -c：以列表的形式修改dockerfile的指令。此例只修改CMD指令，使新容器CMD指令为httpd（也就是PID为1的进程是httpd），之前是sh。
    # -p：提交过程中暂停容器的运行，防止文件保存的不完整。
    # -p的后面跟的要操作容器的名字，最后是提交后生成新镜像的名字和tag。
   [[email protected] ~]# docker image ls
   REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
   hamerle/httpd            v1                  099c89327481        2 minutes ago       1.2MB
   busybox                  latest              64f5d945efcc        3 weeks ago         1.2MB

   • 以这个新镜像创建一个httpd的容器，然后访问httpd服务

   [[email protected] ~]# docker container run --name httpd01 -d hamerle/httpd:v1
   [[email protected] ~]# docker container inspect httpd01 | grep Cmd -A4
            "Cmd": [
                "/bin/httpd",
                "-f",
                "-h",
                "/data/html"
   [[email protected] ~]# docker container inspect httpd01 | grep IPAddress
            "IPAddress": "172.17.0.3",
   [[email protected] ~]# curl 172.17.0.3
   this is a test        # 访问成功

三、镜像分享

1. 镜像分享至docker hub
   • 注册hub.docker.com的账号
   • 点击"Repositories"菜单，然后点击"Create Repository +"来创建一个仓库，创建完成后浏览器的窗口不要关闭
     
     
   • 创建完仓库，就可以把上面制作的httpd镜像推上去了。当然，推之前需要先进行登录验证

   [[email protected] ~]# docker login --help
   Usage:  docker login [OPTIONS] [SERVER]
   # 从上面命令帮助可以看出，登录是要跟server地址的，但是默认登录就是docker hub，所以不用加server地址
   [[email protected] ~]# docker login -u hamerle
   Password:
   Login Succeeded
   # 验证成功，开始进行push操作。此处我加了tag，如果不加tag，就是将此镜像的所有版本都push上去。
   [[email protected] ~]# docker image push hamerle/httpd:v1

   • push完成后，回到浏览器docker hub的窗口，刷新就可以看到tag的位置已经有push的镜像了

     

2. 镜像分享至阿里云
   • 首先注册阿里云的账号
   • 点击"控制台"菜单，然后上面的搜索框搜索"容器镜像服务 控制台"，首次使用需要同意开通容器镜像服务，然后点击"创建镜像仓库"，使用命名空间（也就是你的用户名），创建过程还需要创建registry的密码，创建完成后浏览器窗口不要关闭。
     
     
     
   • 创建完成后，点击"管理"就可以看到操作指南了。首页也是登录验证，注意：阿里云的registry的密码和阿里云登录密码不是一个。

   [[email protected] ~]# docker logout
   [[email protected] ~]# docker login --username=hamerle registry.cn-shanghai.aliyuncs.com
   Password:
   Login Succeeded
   # 验证完成后，需要以阿里云的访问路径及仓库名称重新打一个tag才能进行后续的push操作。
   [[email protected] ~]# docker tag hamerle/httpd:v1 registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/hamerle/httpd:v2
   [[email protected] ~]# docker image ls
   REPOSITORY                                        TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
   hamerle/httpd                                     v1                  099c89327481        2 hours ago         1.2MB
   registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/hamerle/httpd   v2                  099c89327481        2 hours ago         1.2MB
   busybox                                           latest              64f5d945efcc        3 weeks ago         1.2MB
   [[email protected] ~]# docker image push registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/hamerle/httpd:v2

   • push完成之后，点击左侧菜单栏的"镜像中心"里面的"镜像搜索"，搜索自己的仓库名，就可以看到push上去的镜像了。

     

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