本系列文章将介绍Docker的有关知识： （1）Docker 安装及基本用法 （2）Docker 镜像 （3）Docker 容器的隔离性 - 使用 Linux namespace 隔离容器的运行环境 （4）Docker 容器的隔离性 - 使用 cgroups 限制容器使用的资源 （5）Docker 网络 对于每个软件，除了它自身的代码以外，它的运行还需要有一个运行环境和依赖。不管这个软件是象往常一样运行在物理机或者虚机之中，还是运行在现在的容器之中，这些都是不变的。在传统环境中，软件在运行之前也需要经过 代码开发->运行环境准备 -> 安装软件 -> 运行软件 等环节，在容器环境中，中间的两个环节被镜像制作过程替代了。也就是说，镜像的制作也包括运行环境准备和安装软件等两个主要环节，以及一些其他环节。因此，Docker 容器镜像其实并没有什么新的理论，只是这过程有了新的方式而已。   镜像(image)是动态的容器的静态表示（specification），包括容器所要运行的应用代码以及运行时的配置。Docker 镜像包括一个或者多个只读层（ read-only layers ），因此，镜像一旦被创建就再也不能被修改了。一个运行着的Docker 容器是一个镜像的实例（ instantiation ）。从同一个镜像中运行的容器包含有相同的应用代码和运行时依赖。但是不像镜像是静态的，每个运行着的容器都有一个可写层（ writable layer ，也成为容器层 container layer），它位于底下的若干只读层之上。运行时的所有变化，包括对数据和文件的写和更新，都会保存在这个层中。因此，从同一个镜像运行的多个容器包含了不同的容器层。  Docker 有两种方式来创建一个容器镜像： [list] [*]创建一个容器，运行若干命令，再使用 docker commit 来生成一个新的镜像。不建议使用这种方案。[/*] [*]创建一个 Dockerfile 然后再使用 docker build 来创建一个镜像。大多人会使用 Dockerfile 来创建镜像。[/*] [/list] [b]1. docker build 生成镜像[/b] [b]1.1 生成过程实例[/b]  在使用 Dockerfile 创建容器之前，需要先准备一个 Dockerfile 文件，然后运行 docker build 命令来创建镜像。我们通过下面的例子来看看Docker 创建容器的过程。 这是一个非常简单的Dockerfile，它的目的是基于 Ubuntu 14.04 基础镜像安装 ntp 从而生成一个新的镜像。看看其过程： Dockerfile 中的每个步骤都会对应每一个 docker build 输出中的 step。 Step 1：FROM ubuntu:14.04 获取基础镜像 ubuntu：14.04. Docker 首先会在本地查找，如果找到了，则直接利用；否则从 Docker registry 中下载。在第一次使用这个基础镜像的时候，Docker 会从 Docker Hub 中下载这个镜像，并保存在本地： 以后再使用的时候就直接使用这个镜像而不再需要下载了。 Step 2：MAINTAINER sammy "sammy@sammy.com" 本例中依然是从 Cache 中环境新的镜像。在第一次的时候，Docker 会创建一个临时的容器 1be8f33c1846，然后运行 MAINTAINER 命令，再使用 docker commit 生成新的镜像 通过这个临时容器的过程（create -> commit -> destroy），生成了新的镜像 c4299e3f774c： 2016-09-16T21:58:09.010886393+08:00 container create 1be8f33c18469f089d1eee8c444dad1ff0c7309be82767092082311379245358 (image=sha256:4a725d3b3b1cc18c8cbd05358ffbbfedfe1eb947f58061e5858f08e2899731ee, name=focused_poitras) 2016-09-16T21:58:09.060071206+08:00 container commit 1be8f33c18469f089d1eee8c444dad1ff0c7309be82767092082311379245358 (comment=, image=sha256:4a725d3b3b1cc18c8cbd05358ffbbfedfe1eb947f58061e5858f08e2899731ee, name=focused_poitras) 2016-09-16T21:58:09.071988068+08:00 container destroy 1be8f33c18469f089d1eee8c444dad1ff0c7309be82767092082311379245358 (image=sha256:4a725d3b3b1cc18c8cbd05358ffbbfedfe1eb947f58061e5858f08e2899731ee, name=focused_poitras) 这个镜像是基于 ubuntu 14.04 基础镜像生成的，layers 没有变化，只是元数据 CMD 发生了改变： 因此可以认为只是镜像的元数据发生了改变。生成的新的镜像作为中间镜像会被保存在 cache 中。  Step 3: RUN apt-get update 本例中Docker 仍然从缓存中获取了镜像。在第一次的时候，Docker 仍然是通过创建临时容器在执行 docker commit 的方式来创建新的镜像： Step 3 : RUN apt-get update 通过以上步骤，生成了新的中间镜像 694a19d54103，它也会被保存在缓存中。你可以使用 docker inspect 694a19d54103 命令查看该中间镜像，但是无法在docker images 列表中找到它，这是因为 docker images 默认隐藏了中间状态的镜像，因此你需要使用 docker images -a 来获取它： 该镜像和原始镜像相比，多了一个 layer，它保存的是 apt-get update 命令所带来的变化： Step 4: RUN apt-get -y install ntp 和上面 Step 3 过程一样，这个步骤也会通过创建临时容器，执行该命令，再使用 docker commit 命令生成一个中间镜像 9cc05cf6f48d 。和上面步骤生成的镜像相比，它又多了一层： Step 5: EXPOSE 5555  这一步和上面的 Step 2 一样，Docker 生成了一个临时容器，执行 EXPOSE 55 命令，再通过 docker commit 创建了中间镜像 f5c96137bec9。该镜像的 layers 没有变化，但是元数据发生了一些变化，包括： Step 6: CMD ["/usr/sbin/ntpd"] 这一步和上面的步骤相同，最终它创建了镜像 af678df648bc，该镜像只是修改了 CMD 元数据： 该镜像也是Docker 根据本 Dockerfile 生成的最终镜像。它也出现在了 docker images 结果中： 我们可以使用 docker history 命令查看该镜像中每一层的信息： 以上过程说明： [list] [*]容器镜像包括元数据和文件系统，其中文件系统是指对基础镜像的文件系统的修改，元数据不影响文件系统，只是会影响容器的配置[/*] [*]每个步骤都会生成一个新的镜像，新的镜像与上一次的镜像相比，要么元数据有了变化，要么文件系统有了变化而多加了一层[/*] [*]Docker 在需要执行指令时通过创建临时镜像，运行指定的命令，再通过 docker commit 来生成新的镜像[/*] [*]Docker 会将中间镜像都保存在缓存中，这样将来如果能直接使用的话就不需要再从头创建了。关于镜像缓存，请搜索相关文档。[/*] [/list] [b]1.2 Docker 镜像分层,COW 和 镜像大小（size）[/b] [b]1.2.1 镜像分层和容器层[/b][img]http://img.1sucai.cn/uploads/article/2018010709/20180107090143_0_99988.jpg[/img]   从上面例子可以看出，一个 Docker 镜像是基于基础镜像的多层叠加，最终构成和容器的 rootfs （根文件系统）。当 Docker 创建一个容器时，它会在基础镜像的容器层之上添加一层新的薄薄的可写容器层。接下来，所有对容器的变化，比如写新的文件，修改已有文件和删除文件，都只会作用在这个容器层之中。因此，通过不拷贝完整的 rootfs，Docker 减少了容器所占用的空间，以及减少了容器启动所需时间。 [b]1.2.2 COW 和镜像大小[/b]   COW，copy-on-write 技术，一方面带来了容器启动的快捷，另一方也造成了容器镜像大小的增加。每一次 RUN 命令都会在镜像上增加一层，每一层都会占用磁盘空间。举个例子，在 Ubuntu 14.04 基础镜像中运行 RUN apt-get upgrade 会在保留基础层的同时再创建一个新层来放所有新的文件，而不是修改老的文件，因此，新的镜像大小会超过直接在老的文件系统上做更新时的文件大小。因此，为了减少镜像大小起见，所有文件相关的操作，比如删除，释放和移动等，都需要尽可能地放在一个 RUN 指令中进行。 比如说，通过将上面的示例 Dockerfile 修改为： 结果产生的镜像，不仅层数少了一层（7 -> 6），而且大小减少了 0.001M ：），因为这个例子比较特殊，文件都是添加，而没有更新，因此size 的下降非常小。 [b]1.2.3 使用容器需要避免的一些做法[/b] 下面列举了一些在使用容器时需要避免的做法，包括： [list] [*]不要在容器中保存数据（Don't store data in containers）[/*] [*]将应用打包到镜像再部署而不是更新到已有容器（Don't ship your application in two pieces）[/*] [*]不要产生过大的镜像 （Don't create large images）[/*] [*]不要使用单层镜像 （Don't use a single layer image）[/*] [*]不要从运行着的容器上产生镜像 （Don't create images from running containers ）[/*] [*]不要只是使用 “latest”标签 （Don't use only the “latest” tag）[/*] [*]不要在容器内运行超过一个的进程 （Don't run more than one process in a single container ）[/*] [*]不要在容器内保存 credentials，而是要从外面通过环境变量传入 （ Don't store credentials in the image. Use environment variables）[/*] [*]不要使用 root 用户跑容器进程（Don't run processes as a root user ）[/*] [*]不要依赖于IP地址，而是要从外面通过环境变量传入 （Don't rely on IP addresses ） [/*] [/list] [b]2. Dockerfile 语法[/b] 上面的步骤说明了 Docker 可以通过读取 Dockerfile 的内容来生成容器镜像。Dockerfile 的每一行都是 INSTRUCTION arguments 格式，即 “指令 参数”。关于 Dockerfile 的预防，请参考 [url=https://docs.docker.com/engine/reference/builder/]https://docs.docker.com/engine/reference/builder/[/url]。下面只是就一些主要的指令做一些说明。 [b]2.1 几个主要指令[/b] [b]2.1.1 ADD 和 COPY[/b] Add：将 host 上的文件拷贝到或者将网络上的文件下载到容器中的指定目录 例子： ADD 指令会将本地 temp 目录中的文件拷贝到容器的 dockfile 目录下面，从而在镜像中增加一个 layer。在未指定绝对路径的时候，会放到 WORKDIR 目录下面。 那两者有什么区别呢？ [list] [*]ADD 多了2个功能, 下载URL和对支持的压缩格式的包进行解压.  其他都一样。比如 ADD [url=http://foo.com/bar.go]http://foo.com/bar.go[/url] /tmp/main.go 会将文件从因特网上方下载下来，ADD /foo.tar.gz /tmp/ 会将压缩文件解压再COPY过去[/*] [*]如果你不希望压缩文件拷贝到container后会被解压的话, 那么使用COPY。[/*] [*]如果需要自动下载URL并拷贝到container的话, 请使用ADD[/*] [/list] 2.1.2 CMD CMD：在容器被创建后执行的命令，和 RUN 不同，它是在构造容器时候所执行的命令 CMD 有三种格式: [list] [*]CMD ["executable","param1","param2"] (like an exec, preferred form)[/*] [*]CMD ["param1","param2"] (作为 ENTRYPOINT 的参数)[/*] [*]CMD command param1 param2 (作为 shell 运行) [/*] [/list] 一个Dockerfile里只能有一个CMD，如果有多个，只有最后一个生效。 [b]2.1.3 ENTRYPOINT[/b] ENTRYPOINT ：设置默认应用，会保证每次容器被创建后该应用都会被执行。CMD 和 ENTRYPOINT 的关系会在下面详细解释。 [b]2.1.4 ENV：设置环境变量，可以使用多次[/b] 设置了后，后续的RUN命令都可以使用，并且会作为容器的环境变量。举个例子，下面是 dockfile： 生成镜像：docker build -t envimg4 -f dockerfile-env . 其元数据包括了这两个环境变量： 启动容器：docker run -it --name envc41 envimg4。也能看到： 进入容器：能看到定义的 abc 和 def 变量 [b]2.1.5 EXPOSE ：向容器外暴露一个端口[/b] [b]2.1.6 FROM：指定进行的基础镜像，必须是第一条指令[/b] [b]2.1.7 MAINTAINER：可以在任意地方使用，设置镜像的作者[/b] [b]2.1.8 RUN：运行命令，结果会生成镜像中的一个新层[/b] [b]2.1.9 USER：设置该镜像的容器的主进程所使用的用户，以及后续 RUN, CMD 和 ENTRYPOINT 指令运行所使用的用户[/b] 语法： Dockerfile 中的默认用户是基础镜像中所使用的用户。比如，你的镜像是从一个使用非 root 用户 sammy 的镜像继承而来的，那么你的 Dockerfile 中 RUN 指定运行的命令的用户就会使用 sammy 用户。 举例： （1）创建 dockerfile 文件 （2）创建镜像：docker build -t dockerfile-user-1000 -f dockerfile-user . （3）启动容器：docker run -it --name c-user-1000-3 dockerfile-user-1000 top 能看出来当前用户ID 为 1000： （4）基于该镜像再创造一个镜像，然后再启动一个容器，可以发现容器中进程所使用的用户ID 同样为 1000. [b]2.1.10 VOLUME：允许容器访问host上某个目录[/b] [b]2.1.11 WORKDIR：设置 CMD 所指定命令的执行目录[/b] [b]2.1.12 HEALTHCHECK： 容器健康检查[/b] 这是 Docker 1.12 版本中新引入的指令，其语法为 HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command。 来看一个例子： 在启动容器后，其health 状态首先是 starting，然后在过了10秒做了第一次健康检查成功后，变为 healthy 状态。 需要注意的是 CMD 是在容器之内运行的，因此，你需要确保其命令或者脚本存在于容器之内并且可以被运行。 [b]2.2 几个比较绕的地方[/b] [b]2.2.1 EXPOSE 和 docker run -p -P 之间的关系[/b] 容器的端口必须被发出（publish）出来后才能被外界使用。Dockerfile 中的 EXPOSE 只是“标记”某个端口会被暴露出来，只有在使用了 docker run -p 或者 -P 后，端口才会被“发出”出来，此时端口才能被使用。 举例： （1）Dockerfile （2）创建镜像：docker build -t no-exposed-ports -f dockerfile-ports . （3）启动容器1：docker run -d --name no-exposed-ports1 no-exposed-ports。此容器没有 exposed 和 published 任何端口。 （4）启动容器2：docker run -d --name no-exposed-ports2 -p 8888:8888 no-exposed-ports 此时容器的 8888 端口被发布为主机上的 8888 端口： 该端口会正确返回： （5）使用 -P 参数：docker run -d --name no-exposed-ports3 -P no-exposed-ports 此时没有任何端口被 published，说明 Docker 在使用了 “-P” 情形下只是自动将 exposed 的端口 published。 （6）使用 -p 加上一个不存在的端口：docker run -d --name no-exposed-ports4 -p 8889:8889 no-exposed-ports 此时，8889 端口会被暴露，但是没法使用。说明 -p 会将没有 exposed 的端口自动 exposed 出来。 （7）修改 dockerfile 为： 创建镜像exposed-ports， 再运行 docker run -d --name exposed-ports1 -P exposed-ports 创建一个容器，此时 8888 端口自动被 published 为主机上的 32776 端口： 可见： [list] [*]EXPOSE或者--expose只是为其他命令提供所需信息的元数据，或者只是告诉容器操作人员有哪些已知选择。它只是作为记录机制，也就是告诉用户哪些端口会提供服务。它保存在容器的元数据中。[/*] [*]使用 -p 发布特定端口。如果该端口已经被 exposed，则发布它；如果它还没有被 exposed，则它会被 exposed 和 published。Docker 不会检查容器端口的正确性。[/*] [*]使用 -P 时 Docker 会自动将所有已经被 exposed 的端口发出出来。[/*] [/list] [b]2.2.2 CMD 和 ENTRYPOINT[/b] 这两个指令都指定了运行容器时所运行的命令。以下是它们共存的一些规则： [list] [*]Dockerfile 至少需要指定一个 CMD 或者 ENTRYPOINT 指令[/*] [*]CMD 可以用来指定 ENTRYPOINT 指令的参数 [/*] [/list]

[b] [/b]	[b]没有 ENTRYPOINT[/b]	[b]ENTRYPOINT exec_entry p1_entry[/b]	[b]ENTRYPOINT [“exec_entry”, “p1_entry”][/b]
没有 CMD	错误，不允许	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry
CMD [“exec_cmd”, “p1_cmd”]	exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry exec_cmd p1_cmd	exec_entry p1_entry exec_cmd p1_cmd
CMD [“p1_cmd”, “p2_cmd”]	p1_cmd p2_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry p1_cmd p2_cmd	exec_entry p1_entry p1_cmd p2_cmd
CMD exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry /bin/sh -c exec_cmd p1_cmd	exec_entry p1_entry /bin/sh -c exec_cmd p1_cmd
备注	只有 CMD 时，执行 CMD 定义的指令	CMD 和 ENTRYPOINT 都存在时，CMD 的指令作为 ENTRYPOINT 的参数

 举例： （1）同时有 CMD 和 ENTRYPOINT 此时会运行的指令为 /bin/sh -c ps /bin/sh -c top 但是实际上只是运行了 ps： （2）CMD 作为 ENTRYPOINT 的参数 启动容器后运行的命令为 /bin/sh -c top -n 10. 以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程素材网。