docker-学习-5

docker-学习第五天

  • docker-学习第五天
    • 1. 昨天的练习回顾
      • 1.1. 练习1
      • 1.2. 练习2
    • 2. 命令
      • 2.1. 看镜像的详细信息
    • 3. Dockerfile指令
      • 3.1. 常见的指令
      • 3.2. ENTRYPOINT和CMD的区别
      • 3.3. RUN中的set指令
    • 4. 镜像的原理
      • 4.1. 为什么 Docker 镜像要采用这种分层结构呢？
      • 4.2. docker镜像分层的结构
      • 4.3. base镜像
      • 4.4. 容器的启动
      • 4.5. 镜像分层的好处
    • 5. 小知识点
      • 5.1. 如何让你制作的镜像比较小
      • 5.2. 镜像为什么要制作的小一点

docker-学习第五天

1. 昨天的练习回顾

1.1. 练习1

1、以nginx为基础镜像编写dockerfile。并构建为一个名为nginxtest的镜像，要求镜像内安装一个tcpdump工具，下载或从本地拉取一个tar包并解压。构建镜像后运行容器，并暴露端口访问。（要求熟悉dockerfile常用指令，容器运行常见参数，以及如何进入容器内部）

[root@docker-1 Dockerfile]# mkdir yuan
[root@docker-1 Dockerfile]# cd yuan/
[root@docker-1 yuan]# vim Dockerfile
[root@docker-1 yuan]# cat Dockerfile 
FROM nginx:latest
WORKDIR /
RUN apt-get update && apt-get install tcpdump -y
RUN curl -O https://nginx.org/download/nginx-1.25.1.tar.gz && tar xf nginx-1.25.1.tar.gz
ENTRYPOINT ["/docker-entrypoint.sh"]
EXPOSE 80
STOPSIGNAL SIGQUIT
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
[root@docker-1 yuan]# 

[root@docker-1 yuan]# docker build -t scnginx:1.0 .
[+] Building 187.4s (7/7) FINISHED                                                                             
 => [internal] load build definition from Dockerfile                                                           
 => => transferring dockerfile: 308B                                                                           
 => [internal] load metadata for docker.io/library/nginx:latest                                                
 => [internal] load .dockerignore                                                                              
 => => transferring context: 2B                                                                                
 => CACHED [1/4] FROM docker.io/library/nginx:latest                                                           
 => [2/4] RUN apt-get update && apt-get install tcpdump -y                                                     
 => [3/4] RUN curl -O https://nginx.org/download/nginx-1.25.1.tar.gz && tar xf nginx-1.25.1.tar.gz             
 => exporting to image                                                                                         
 => => exporting layers                                                                                        
 => => writing image sha256:c2f927b6b99793f3012e5065e75ddd83c663cf0923c33d6f0a4f713fb760da60                   
 => => naming to docker.io/library/scnginx:1.0                                                                 
[root@docker-1 yuan]# docker images|grep scnginx
scnginx      1.0       c2f927b6b997   5 minutes ago   172MB
[root@docker-1 yuan]# 

[root@docker-1 yuan]# docker run -d -p 4433:80 --name li-5 scnginx:1.0
9669cf417c8e3cf30bb641b3592924def5c64b15904324e203d467e53c6c29af
[root@docker-1 yuan]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE         COMMAND                   CREATED         STATUS         PORTS                                   NAMES
9669cf417c8e   scnginx:1.0   "/docker-entrypoint.…"   2 seconds ago   Up 2 seconds   0.0.0.0:4433->80/tcp, :::4433->80/tcp   li-5
[root@docker-1 yuan]#

image-20240205154936840

1.2. 练习2

1.以centos7作为基础镜像
2.在里面安装好ip，vim，ping命令
3.安装好nginx
4.启动容器的时候，就启动nginx

[root@docker-1 Dockerfile]# mkdir renlei/
cd /renlei
[root@docker-1 renlei]# vim onekey_install-nginx.sh
[root@docker-1 renlei]# cat onekey_install-nginx.sh 
#!/bin/bash

#解决软件的依赖关系，需要安装的软件包
yum install epel-release -y
yum -y install zlib zlib-devel pcre pcre-devel gcc gcc-c++ autoconf automake make psmisc lsof vim wget -y

#新建luogan用户和组
id  lilin || useradd lilin -s /sbin/nologin

#下载nginx软件
mkdir  /lilin99 -p
cd /lilin99
wget  https://nginx.org/download/nginx-1.21.4.tar.gz

#解压软件
tar xf nginx-1.21.4.tar.gz 
#进入解压后的文件夹
cd nginx-1.21.4

#编译前的配置
./configure --prefix=/usr/local/sclilin99  --user=lilin --group=lilin   

#如果上面的编译前的配置失败，直接退出脚本
if (( $? != 0));then
    exit
fi
#编译，启动2个进程去编译，这样速度快
make -j 2
#编译安装
make  install

#修改PATH变量
echo  "PATH=$PATH:/usr/local/sclilin99/sbin" >>/root/.bashrc

[root@docker-1 renlei]# 

[root@docker-1 renlei]# vim Dockerfile 
FROM centos:7
RUN yum install iproute vim net-tools -y
WORKDIR /sc
COPY onekey_install-nginx.sh /sc
RUN bash onekey_install-nginx.sh
EXPOSE 80
CMD ["/usr/local/sclilin99/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]
[root@docker-1 renlei]# 

[root@docker-1 renlei]# docker build -t renweb:1.0 .
[+] Building 342.1s (10/10) FINISHED                                                           docker:default
 => [internal] load build definition from Dockerfile                                                     0.0s
 => => transferring dockerfile: 243B                                                                     0.0s
 => [internal] load metadata for docker.io/library/centos:7                                              0.0s
 => [internal] load .dockerignore                                                                        0.0s
 => => transferring context: 2B                                                                          0.0s
 => CACHED [1/5] FROM docker.io/library/centos:7                                                         0.0s
 => [internal] load build context                                                                        0.0s
 => => transferring context: 881B                                                                        0.0s
 => [2/5] RUN yum install iproute vim net-tools -y                                                     127.7s
 => [3/5] WORKDIR /sc                                                                                    0.0s 
 => [4/5] COPY onekey_install-nginx.sh /sc                                                               0.0s 
 => [5/5] RUN bash onekey_install-nginx.sh                                                             213.7s 
 => exporting to image                                                                                   0.6s 
 => => exporting layers                                                                                  0.6s 
 => => writing image sha256:77d49c8ba1e0f0514fac7833e031ef4fd3b85048e3c546d24659fb88a693937c             0.0s 
 => => naming to docker.io/library/renweb:1.0                                                            0.0s 
[root@docker-1 renlei]#                               

[root@docker-1 renlei]# docker run -d -p 4422:80  --name renweb-1  renweb:1.0                                 
730b13da5358627bb843d82f73d840305ba274ca8efbccb44a54b740b1ecf073                                              
[root@docker-1 renlei]# docker ps|grep renweb-1
730b13da5358   renweb:1.0    "/usr/local/sclilin9…"   14 seconds ago   Up 13 seconds   0.0.0.0:4422->80/tcp, :::4422->80/tcp   renweb-1
[root@docker-1 renlei]#

image-20240205160101670

2. 命令

2.1. 看镜像的详细信息

[root@docker-1 ~] docker inspect hnweb:1.0

要加名字和版本号

3. Dockerfile指令

3.1. 常见的指令

Dockerfile 是一个用来构建 Docker 镜像的文本文件，它包含了一系列的指令，每一条指令都会创建一个新的镜像层。Dockerfile 的指令有以下几种：

  • FROM：这是 Dockerfile 的第一条指令，它指定了镜像的基础层，也就是从哪个镜像开始构建。例如，FROM ubuntu:18.04 表示从 Ubuntu 18.04 的镜像开始构建。

  • RUN：这是 Dockerfile 的最常用的指令，它用来在镜像中执行一些命令，通常是安装一些软件包或库。例如，RUN apt-get update && apt-get install -y python3 表示在镜像中更新软件源并安装 Python 3。

  • COPY：这是 Dockerfile 的另一个常用的指令，它用来将本地文件或目录复制到镜像中的指定位置。例如，COPY app.py /app/ 表示将本地的 app.py 文件复制到镜像中的 /app/ 目录下。

  • ADD：这是 Dockerfile 的一个类似于 COPY 的指令，它也用来将本地文件或目录复制到镜像中的指定位置，但是它还有一些额外的功能，如可以解压压缩文件，或者从 URL 下载文件。例如，ADD https://example.com/file.tar.gz /app/ 表示从网址下载 file.tar.gz 文件并解压到镜像中的 /app/ 目录下。

  • CMD：这是 Dockerfile 的一个用来指定容器启动时默认执行的命令的指令，它只能有一条，如果有多条，只有最后一条会生效。例如，CMD ["python3", "app.py"] 表示容器启动时默认执行 python3 app.py 命令。

  • ENTRYPOINT：这是 Dockerfile 的一个用来指定容器启动时的入口点的指令，它和 CMD 类似，但是它可以接受容器运行时传入的参数，而 CMD 不可以。例如，ENTRYPOINT ["ping"] 表示容器启动时的入口点是 ping 命令，如果运行时传入了 google.com 参数，那么容器就会执行 ping google.com 命令。

  • EXPOSE：这是 Dockerfile 的一个用来声明容器内部的端口号的指令，它不会真正地将端口暴露出来，而是只是一个文档化的作用，表示容器提供了哪些服务。例如，EXPOSE 80 表示容器提供了 80 端口的服务，如 HTTP。

  • ENV：这是 Dockerfile 的一个用来设置环境变量的指令，它可以在镜像中或者容器运行时使用。例如，ENV PORT 8080 表示设置环境变量 PORT 的值为 8080。

  • WORKDIR：这是 Dockerfile 的一个用来设置工作目录的指令，它会影响后续的 RUN，COPY，ADD，CMD，ENTRYPOINT 等指令的执行路径。例如，WORKDIR /app 表示设置工作目录为 /app，那么后续的指令都会在 /app 下执行。

  • VOLUME：这是 Dockerfile 的一个用来创建数据卷的指令，它可以将容器中的某个目录挂载到宿主机上，从而实现数据的持久化和共享。例如，VOLUME /data 表示创建一个数据卷，将容器中的 /data 目录挂载到宿主机上。

  • USER：这是 Dockerfile 的一个用来指定容器运行时的用户的指令，它可以提高容器的安全性，避免以 root 用户运行。例如，USER www-data 表示指定容器运行时的用户为 www-data。

  • LABEL：这是 Dockerfile 的一个用来添加元数据的指令，它可以给镜像添加一些标签，如作者，版本，描述等。例如，LABEL maintainer="John Doe" version="1.0" description="A simple web app" 表示给镜像添加了维护者，版本，描述等标签。

  • ARG：这是 Dockerfile 的一个用来定义构建参数的指令，它可以在构建镜像时传入一些变量，从而实现动态的配置。例如，ARG PORT=80 表示定义了一个构建参数 PORT，它的默认值为 80，但是可以在构建时修改，如 docker build --build-arg PORT=8080 .。

  • ONBUILD：这是 Dockerfile 的一个用来定义触发器的指令，它可以在当前镜像被用作其他镜像的基础层时执行一些命令。例如，ONBUILD RUN pip install -r requirements.txt 表示当当前镜像被用作其他镜像的基础层时，会自动执行 pip install -r requirements.txt 命令。

  • STOPSIGNAL：这是 Dockerfile 的一个用来指定容器停止时的信号的指令，它可以覆盖默认的 SIGTERM 信号，使用其他的信号来优雅地停止容器。例如，STOPSIGNAL SIGKILL 表示指定容器停止时的信号为 SIGKILL，强制杀死容器。

  • HEALTHCHECK：这是 Dockerfile 的一个用来检查容器健康状态的指令，它可以定期执行一些命令，来判断容器是否正常运行。例如，HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s CMD curl -f http://localhost/ || exit 1 表示每隔 5 分钟执行一次 curl -f http://localhost/ 命令，如果返回非 0 值，就表示容器不健康。

3.2. ENTRYPOINT和CMD的区别

ENTRYPOINT是比较新的用法，当ENTRYPOINT和CMD都存在的时候，以ENTRYPOINT为准，这个时候，cmd就成了ENTRYPOINT里的参数(参数位置):

ENTRYPOINT ["docker-entrypoint.sh"] 

EXPOSE 3306 33060 

CMD ["mysqld"]

这是 Dockerfile 的三条指令，它们的含义如下：

  • ENTRYPOINT [“docker-entrypoint.sh”]：这是用来指定容器启动时的入口点的指令，它表示容器启动时会执行 docker-entrypoint.sh 这个脚本，这个脚本通常是用来初始化一些配置或环境变量，或者执行一些前置操作，如创建数据库，设置密码等。
  • EXPOSE 3306 33060：这是用来声明容器内部的端口号的指令，它表示容器提供了 3306 和 33060 这两个端口的服务，这两个端口分别是 MySQL 的默认端口和 X Protocol 的端口，用来提供数据库的连接和访问。
  • CMD [“mysqld”]：这是用来指定容器启动时默认执行的命令的指令，它表示容器启动时默认执行 mysqld 这个命令，这个命令是用来启动 MySQL 服务器的，它会接受容器运行时传入的参数，如 --user=root，--password=123456 等。

相当于docker-entrypoint.sh mysqld —》mysqld就相当于位置参数传递过去了

3.3. RUN中的set指令

set指令能设置所使用shell的执行方式，可依照不同的需求来做设置.

语法 set [±abCdefhHklmnpPtuvx]

参数说明：

-e 　若指令传回值不等于0，则立即退出shell。

-u 　当执行时使用到未定义过的变量，则显示错误信息。

-x 　执行指令后，会先显示该指令的执行过程及所下的参数。

例子：

RUN set -eux; \
	savedAptMark="$(apt-mark showmanual)"; \
	apt-get update; \
	apt-get install -y --no-install-recommends ca-certificates wget; \
	rm -rf /var/lib/apt/lists/*; \

这是 Dockerfile 的一条 RUN 指令，它用来在镜像中执行一些命令，通常是安装一些软件包或库。这条指令的作用如下：

  • set -eux

    ：这是一个 shell 命令，它用来设置一些选项，如：

    • -e 表示如果命令执行失败，就退出脚本，避免继续执行错误的命令。
    • -u 表示如果使用未定义的变量，就报错，避免使用错误的变量。
    • -x 表示打印出执行的命令，方便调试和查看。

  • savedAptMark="$(apt-mark showmanual)"：这是一个赋值语句，它用来将 apt-mark showmanual 这个命令的输出赋值给 savedAptMark 这个变量。apt-mark showmanual 这个命令是用来显示手动安装的软件包的，这样可以在后面恢复这些软件包的状态。

  • apt-get update：这是一个更新软件源的命令，它用来获取最新的软件包信息，以便安装最新的软件包。

  • apt-get install -y --no-install-recommends ca-certificates wget

    ：这是一个安装软件包的命令，它用来安装

    ca-certificates

    和

    wget

    这两个软件包，以及它们的依赖。其中：

    • -y 表示自动回答 yes，不需要用户交互。
    • --no-install-recommends 表示不安装推荐的软件包，只安装必要的软件包，以减少镜像的大小。

  • rm -rf /var/lib/apt/lists/*：这是一个删除文件的命令，它用来删除 /var/lib/apt/lists/ 这个目录下的所有文件，这个目录是用来存储软件源的信息的，删除它可以减少镜像的大小，因为这些信息在构建镜像后就不需要了。

这就是这条 RUN 指令的解释，它的目的是在镜像中安装 ca-certificates 和 wget 这两个软件包，并且尽量减少镜像的大小。

RUN set -x \
# create nginx user/group first, to be consistent throughout docker variants
    && addgroup --system --gid 101 nginx \
    && adduser --system --disabled-login --ingroup nginx --no-create-home --home /nonexistent --gecos "nginx user" --shell /bin/false --uid 101 nginx \
    && apt-get update \

这是 Dockerfile 的一条 RUN 指令，它用来在镜像中执行一些命令，通常是安装一些软件包或库。这条指令的作用如下：

  • set -x：这是一个 shell 命令，它用来打印出执行的命令，方便调试和查看。
  • addgroup --system --gid 101 nginx：这是一个创建用户组的命令，它用来创建一个名为 nginx 的系统用户组，它的组 ID 为 101。
  • adduser --system --disabled-login --ingroup nginx --no-create-home --home /nonexistent --gecos "nginx user" --shell /bin/false --uid 101 nginx：这是一个创建用户的命令，它用来创建一个名为 nginx 的系统用户，它的用户 ID 为 101，它属于 nginx 用户组，它不能登录，它没有创建家目录，它的家目录为 /nonexistent，它的注释为 “nginx user”，它的 shell 为 /bin/false。
  • apt-get update：这是一个更新软件源的命令，它用来获取最新的软件包信息，以便安装最新的软件包。

这就是这条 RUN 指令的解释，它的目的是在镜像中创建一个 nginx 用户和用户组，并且更新软件源。

4. 镜像的原理

4.1. 为什么 Docker 镜像要采用这种分层结构呢？

Docker 镜像是由多个只读层组成的，每一层都是基于上一层的修改。这种分层结构有以下几个优点：

  • 节省空间：每一层都可以被多个镜像共享，只需要存储一份即可。例如，如果有多个镜像都基于同一个操作系统，那么操作系统层就只需要存储一次。
  • 提高效率：每一层都可以被缓存，从而加快镜像的构建和拉取。例如，如果一个镜像只修改了最上层的文件，那么只需要拉取最上层即可，而不需要拉取整个镜像。
  • 增加灵活性：每一层都可以被单独修改，从而实现不同的功能。例如，可以在同一个基础镜像上添加不同的应用程序，或者在同一个应用程序镜像上修改不同的配置文件。

4.2. docker镜像分层的结构

82fe7807c2fef6ca0cff4f50a23a300

bootfs –》容器启动的时候需要的内容

rootfs –》容器内部的操作系统

这张图片是一个 Docker 容器的内部结构的示意图，它展示了一个容器是如何由不同的软件和配置层叠在一起的。下面我会逐层解释一下：

  • 内核层：这是容器的最底层，它是操作系统的核心部分，负责和计算机硬件进行交互。容器共享宿主机的内核，因此不需要在容器中安装内核。
  • bootfs 层：这是容器的第二层，它是启动文件系统，负责容器的启动过程。当容器启动完成后，这一层就会被卸载，因此不会占用空间。
  • 基础层：这是容器的第三层，它是一个基础操作系统，提供了最基本的环境和工具。这个示例中使用的是 Debian，但也可以使用其他的操作系统，如 Ubuntu，Alpine 等。
  • 依赖层：这是容器的第四层，它是在基础层之上添加的一些必要的软件包或库，为应用程序提供了依赖支持。这个示例中没有显示具体的依赖层，但可以想象，如果要运行一个 Python 应用程序，可能需要安装 Python，pip，numpy 等。
  • 应用层：这是容器的第五层，它是在依赖层之上添加的一个或多个应用程序或服务，是容器的主要功能部分。这个示例中添加了 Apache 和 emacs 两个应用程序，分别是一个网页服务器和一个文本编辑器。
  • 数据层：这是容器的最上层，它是可写的，负责存储容器运行时产生的数据或配置文件。这一层是容器的临时部分，当容器停止时，这一层的修改会被丢弃，除非使用 docker commit 命令将其保存为新的镜像。

这就是 Docker 容器的分层结构，每一层都是只读的，除了最上层的数据层，它是可写的。每一层都可以被缓存，共享，复用，从而实现了容器的高效，轻量，灵活的特点。

镜像的内核使用的是宿主机的内核

所有的容器都是共享宿主机的内核kernel

4e6bb1b4586cfc7048b79b235789195

上图 Debian 和 BusyBox上层提供各自的 rootfs，底层共用 Docker Host 的 kernel。

容器只能使用 Host 的 kernel，并且不能修改。所有容器都共用 host 的 kernel，在容器中没办法对 kernel 升级。

这张图片是一个 Linux 操作系统的组件和层次的示意图，它展示了一个操作系统是如何由不同的部分组合在一起的。下面我会逐个解释一下：

  • 内核层：这是操作系统的最底层，它是一段负责管理硬件资源，提供系统服务，执行程序的代码。内核是操作系统的核心，决定了操作系统的性能和稳定性。这个示例中使用的是 Linux 内核，它是一个开源的，跨平台的，可定制的内核。
  • BusyBox 层：这是操作系统的第二层，它是一个集成了许多常用命令和工具的软件包，如 ls，cp，cat，ping 等。BusyBox 是一个轻量级的，适合嵌入式系统的软件包，它可以提供基本的系统功能，如文件操作，网络通信，进程管理等。
  • Debian 层：这是操作系统的第三层，它是一个基于 Linux 内核的发行版，提供了一个完整的，易用的，多样化的操作系统环境。Debian 是一个广泛使用的，有着严格的质量标准和社区支持的发行版，它包含了数以万计的软件包，可以满足各种用户的需求。
  • rootfs 层：这是操作系统的最上层，它是一个可写的，负责存储用户数据和配置文件的文件系统。rootfs 是操作系统的根目录，它包含了所有的文件和目录，如 /bin，/etc，/home 等。rootfs 可以使用不同的文件系统类型，如 ext4，btrfs，zfs 等。

这就是 Linux 操作系统的组件和层次，每一层都是由不同的软件或配置构成的，从而实现了操作系统的功能和特性。我希望这个回答能够帮助你理解 Linux 操作系统的原理。

每装个软件，或者说用一次RUN 镜像就会增加一层，镜像就会越大

img

4.3. base镜像

base 镜像提供的是最小安装的 Linux 发行版

FROM scratch 官方说明：该镜像是一个空的镜像，可以用于构建busybox等超小镜像，可以说是真正的从零开始构建属于自己的镜像

4.4. 容器的启动

容器启动的时候是自下而上的

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这个时候涉及到容器的写实拷贝

如果在第三层找到了文件1 那就不用继续往下找了

  1. 添加文件 在容器中创建文件时，新文件被添加到容器层中。

  2. 读取文件 在容器中读取某个文件时，Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到，打开并读入内存。

  3. 修改文件 在容器中修改已存在的文件时，Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到，立即将其复制到容器层，然后修改之。

  4. 删除文件 在容器中删除文件时，Docker 也是从上往下依次在镜像层中查找此文件。找到后，会在容器层中记录下此删除操作。

4.5. 镜像分层的好处

分层的好处在于共享资源，比如说有很多的镜像，可以从base镜像构建而来，那么docker host当中只需要在硬盘上保存一份base镜像即可，同时内存当中也只需要加载一份base镜像即可，也就是说我开多少的相同的镜像，内存在上涨值并不明显，就可以给所有的使用该base镜像的容器提供服务，而且镜像的每一层可以被单独的共享，也就是这一层如果跟其他的镜像重复的话，这一层就可以单独拿出来进行共享。

5. 小知识点

5.1. 如何让你制作的镜像比较小

  • 使用基础镜像要小
  • 少使用RUN和COPY,ADD、WORKDIR
  • 使用镜像启动容器后，再在里面安装软件，使用卷挂载数据

5.2. 镜像为什么要制作的小一点

  • 下载快
  • 存贮，占用磁盘空间小
  • 运行容器的时候占用的内容小
  • 资源消耗小

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