Docker容器dockerfile简介
目录
一、dockerfile概念
二、Docker镜像的创建
1、基于现有镜像创建
2、基于本地模板创建
3、基于dockerfile创建
3.1 dockerfile结构（四部分）
3.2 构建镜像命令
三、Dockerfile操作指令
1、ENTRYPOINT指令
2、CMD 与entrypoint
2.1 使用exec模式是无法输出环境变量
2.2 shell模式（需要加解释器）
2.3 小结
3、ADD和copy区别
四、镜像分层原理
1、docker镜像分层（基于AUFS构建）
2、涉及技术
2.1 bootfs (boot file system) 内核空间
2.2 rootfs (root file system) 内核空间
2.3 为什么docker的centos镜像只有200M多一点
2.4 AUFS 与 overlay/overlay2
2.5 LXC和容器是什么关系？
2.6 dockerfile镜像分层的原理
2.7 容器之间相互通信的方式
2.8 联合文件系统(UnionFS)
2.9 镜像加载原理
五、总结
1、dockerfile构建镜像前要创建一个工作目录
2、创建镜像的方法有哪些？
一、dockerfile概念
- dockerfile是自定义镜像的一套规则
- dockerfie由多条指令构成，Dockerfile中的每一条指令都会对应于Docker镜像中的每一层
dockerfile的原理就是镜像分层。
- Dockerfile中的每个指令都会创建一个新的镜像层（是一个临时的容器，执行完后将不再存在，再往后进行重新的创建与操作）。
- 镜像层将被缓存和复用（后续的镜像层将基于前面的一层，每一层都会有下面几层的缓存）
- 当dockerfile的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了（后续操作必然更改前面的镜像层），那么对应的镜像层缓存就会失效（自动销毁）。
- 某一层的镜像缓存失效之后，它之后的镜像层缓存都会失效（第一层不成功，那么第二层也不成功，相当于地基）。
- 容器的修改并不会影响镜像，如果在某一层中添加一个文件，在下一层中删除它，镜像中依然会包含该文件。
二、Docker镜像的创建
创建镜像有三种方法：
- 基于已有镜像创建
- 基于本地模板创建
- 基于Dockerfile创建（重点）
1、基于现有镜像创建
docker imagesdocker create -it centos:7 bash
docker ps -a#将修改后的容器提交为新的镜像，需要使用该容器的 ID 号创建新镜像
docker commit -m "new" -a "liy" 89517adc4bd2 centos:7
##commit 常用选项：-m：说明信息-a：作者信息-p：生成过程中停止容器的运行docker images
2、基于本地模板创建
通过导入操作系统模板文件可以生成镜像，模板可以从OPENVZ开源项目下载，下载地址为:
https://wiki.openvz.org/Download/template/precrated
#下载debian压缩包
wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
#生成镜像
[root@docker ~]# docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:v1
sha256:eea63d5176388297fc81fd0a1c7167cda21542a24ebafd2f4de0ac10d4dc5960
#或
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:v1#查看镜像
[root@docker ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
debian v1 eea63d517638 6 seconds ago 215MB#启动容器
[root@docker ~]# docker run -itd debian:v1 bash
3f4d41a2442dbc6c07adb32bbd567cb7edd37022c7b85fdd55aa2ff1fe42788a
3、基于dockerfile创建
3.1 dockerfile结构（四部分）
- 基础镜像信息（Linux发行版：centos ubantu suse debian alpine redhat)
- 维护者信息(docker search可查看)
- 镜像操作指令（tar yum make)
- 容器启动时执行指令(cmd[“/root/run.sh”] 、entrypoint都是系统启动时，第一个加载的程序/脚本/命令)
3.2 构建镜像命令
- 第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称;
- 之后使用MAINTAINER指令说明维护该镜像的用户信息;
- 然后是镜像操作相关指令，如RUN指令。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一 层。
- 最后使用CMD指令指定启动容器时要运行的命令操作。
示例：
docker build -t nginx:test . #基于dockerfile文件构建镜像命令
完整的写法： docker build -f dockerfile -t nginx:new .
docker build : 基于dockerfile 构建镜像
-f ：指定dockerfile 文件（默认不写的话指的是当前目录）
-t ：(tag) 打标签 ——》nginx:new
. ：专业说法：指的是构建镜像时的上下文环境，简单理解：指的当前目录环境中的文件三、Dockerfile操作指令
| 指令 | 含义 |
|---|---|
| FROM [镜像] | 指定新镜像所基于的镜像，第一条指令必须为FROM指令，每创建一个镜像就需要一条FROM指令，例如centos:7。from有两层含义：①开启一个新的镜像②必须写的一行指令 |
| MAINTAINER [名字] | 说明新镜像的维护人信息（可写可不写） |
| RUN命令 | 每一条RUN后面跟一条命令，在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中，RUN必须大写 |
| CMD [“要运行的程序”，“参数1”、“参数2”] | 指定启动容器时需要运行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令，如果指定多条则只能执行最后一条，“bin/bash”也是一条CMD,并且会覆盖image镜像里面的cmd。 |
| EXPOSE [端口号] | 指定新镜像加载到Docker时要开启的端口暴露端口，就是这个容器暴露出去的端口号。 |
| ENV [环境变量] [变量值] | 设置一个环境变量的值，会被后面的RUN使用。容器可以根据自己的需求创建时传入环境变量，镜像不可以。 |
| ADD [源文件/目录] [目标文件/目录] | ①将源文件复制到目标文件，源文件要与Dockerfile位于相同目录中，②或者是一个URL，③若源文件是压缩包则会将其解压缩 |
| COPY [源文件/目录] [目标文件/目录] | 将本地主机上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile在相同的目录中，copy只能用于复制，add复制的同时，如果复制的对象是压缩包，ADD还可以解压，copy比add节省资源 |
| VOLUME [“目录”] | 在容器中创建一个挂载点，简单来说就是-v，指定镜像的目录挂载到宿主机上。 |
| USER [用户名/UID] | 指定运行容器时的用户 |
| WORKDIR [路径] | 为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指定工作目录，相当于是一个临时的"CD"，否则需要使用绝对路径，例如workdir /opt。移动到opt目录，并在这下面的指令都是在opt下执行。 |
| ONBUILD [命令] | 指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令*（是一种优化）** |
| HEALTHCHECK | 健康检查 |
1、ENTRYPOINT指令
ENTRYPOINT [“要运行的程序”，“参数1”，“参数2”]
设定容器启动时第一个运行的命令及其参数 可以通过使用命令docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。
exec格式（数值格式）：ENTRYPOINT [“命令”，“选项”，“参数”]shell格式：ENTRYPOINT 命令 选项 参数2、CMD 与entrypoint
exec 模式 与shell模式
exec： 容器加载时使用的启动的第一个任务进程
shell： 容器加载时使用的第一个bash（/bin/bash /bin/sh /bin/init）
#自检完成后，加载第一个pid = 1 进程 shell 翻译官/解释器，解析echo $PATHmkdir test
ls[root@docker ~]# cd test/
[root@docker test]# vim DockerfileFROM centos:7
CMD ["top"][root@docker test]# docker build -t centos:7 .[root@docker test]# docker run -it --name test centos:7[root@docker test]# docker logs test[root@docker test]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
80667eb4edb9 centos:7 "top" About a minute ago Exited (0) 49 seconds ago test
a7abb40f08b9 debian:v1 "bash" 3 minutes ago Up 3 minutes sharp_keldysh[root@docker test]# docker start 80667eb4edb9
80667eb4edb9
[root@docker test]# docker exec test ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.1 0.0 56156 1952 pts/0 Ss+ 14:46 0:00 top
root 7 0.0 0.0 51732 1700 ? Rs 14:47 0:00 ps aux
[root@docker test]#docker run -itd --name test01 centos:7 /bin/bash
113e1641673867a2a6f829a585171f8838938b68d09cea2c210bb67fb9081db9
[root@docker test]#docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
113e16416738 centos:7 "/bin/bash" 7 seconds ago Up 6 seconds test01
80667eb4edb9 centos:7 "top" 3 minutes ago Up About a minute test
a7abb40f08b9 debian:v1 "bash" 5 minutes ago Up 5 minutes sharp_keldysh
[root@docker test]#docker exec test01 ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.1 0.0 11828 1652 pts/0 Ss+ 14:48 0:00 /bin/bash
root 15 0.0 0.0 51732 1708 ? Rs 14:48 0:00 ps aux
2.1 使用exec模式是无法输出环境变量
[root@docker test]#vim Dockerfile
[root@docker test]#cat Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["echo","$HOME"]
[root@docker test]#echo $HOME
/root
[root@docker test]#docker build -t "centos:zb" .
Sending build context to Docker daemon 2.048kB
Step 1/2 : FROM centos:7---> 8dc12de38d0b
Step 2/2 : CMD ["echo","$HOME"]---> Running in 84ef4c91f833
Removing intermediate container 84ef4c91f833---> 53bd13a9a9d9
Successfully built 53bd13a9a9d9
Successfully tagged centos:zb
[root@docker test]#docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos zb 53bd13a9a9d9 41 seconds ago 204MB[root@docker test]#docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos zb 53bd13a9a9d9 2 minutes ago 204MB
centos 7 8dc12de38d0b 9 minutes ago 204MB
debian v1 fa97fe387618 11 minutes ago 215MB
centos <none> eeb6ee3f44bd 13 months ago 204MB
[root@docker test]#docker run -itd --name zb centos:zb
9b5ac476c034a2c83eb420d26c26e7a0d59bb242bccbc03a98fe41cd442de2c9[root@docker test]#docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
9b5ac476c034 centos:zb "echo $HOME" 6 seconds ago Exited (0) 5 seconds ago zb
113e16416738 centos:7 "/bin/bash" 5 minutes ago Up 5 minutes test01
80667eb4edb9 centos:7 "top" 9 minutes ago Up 7 minutes test
a7abb40f08b9 debian:v1 "bash" 11 minutes ago Up 11 minutes sharp_keldysh
[root@docker test]#docker logs zb
$HOME
2.2 shell模式（需要加解释器）
[root@docker test]#ls
Dockerfile
[root@docker test]#vim Dockerfile
[root@docker test]#cat Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["sh","-c","echo $HOME"]
[root@docker test]#docker build -t "centos:zb3" .
Sending build context to Docker daemon 2.048kB
Step 1/2 : FROM centos:7---> 8dc12de38d0b
Step 2/2 : CMD ["sh","-c","echo $HOME"]---> Running in c756485fa7ca
Removing intermediate container c756485fa7ca---> c60b5c3189ff
Successfully built c60b5c3189ff
Successfully tagged centos:zb3
[root@docker test]#docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos zb3 c60b5c3189ff 25 seconds ago 204MB
centos zb 53bd13a9a9d9 16 hours ago 204MB
centos 7 8dc12de38d0b 16 hours ago 204MB
debian v1 fa97fe387618 16 hours ago 215MB
centos <none> eeb6ee3f44bd 13 months ago 204MB
[root@docker test]#docker run -itd --name zb5 centos:zb3
789d1b2aaf6c271cb729ead16659abbb9c7d64617762a44b9ec68ecd9052a33c
[root@docker test]#docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
789d1b2aaf6c centos:zb3 "sh -c 'echo $HOME'" 7 seconds ago Exited (0) 6 seconds ago zb5
9b5ac476c034 centos:zb "echo $HOME" 16 hours ago Exited (0) 16 hours ago zb
113e16416738 centos:7 "/bin/bash" 16 hours ago Exited (137) 16 hours ago test01
80667eb4edb9 centos:7 "top" 16 hours ago Exited (0) 16 hours ago test
a7abb40f08b9 debian:v1 "bash" 16 hours ago Exited (137) 16 hours ago sharp_keldysh
[root@docker test]#docker logs zb5
/root
2.3 小结
例：区别shell 模式和exec 模式
/bin/sh -c nginx #shell 模式
nginx #exec模式exec 和shell 之间的区别
exec 不可用输出环境变量
shell 模式可以输出环境变量cmd 是容器环境启动时默认加载的命令
entrypoint 是容器环境启动时第一个加载的命令程序/脚本程序 init 如果 ENTRYPOINT 使用了 shell 模式，CMD 指令会被忽略。如果 ENTRYPOINT 使用了 exec 模式，CMD 指定的内容被追加为 ENTRYPOINT 指定命令的参数。如果 ENTRYPOINT 使用了 exec 模式，CMD 也应该使用 exec 模式。3、ADD和copy区别
Dockerfile中的COPY指令和ADD指令都可以将主机上的资源复制或加入到容器镜像中，都是在构建镜像的过程中完成的
- copy只能用于复制（节省资源）
- ADD复制的同时，如果复制的对象是压缩包，ADD还可以解压（消耗资源）
- COPY指令和ADD指令的唯一区别在于是否支持从远程URL获取资源。COPY指令只能从执行docker build所在的主机上读取资源并复制到镜像中。而ADD指令还支持通过URL从远程服务器读取资源并复制到镜像中
满足同等功能的情况下，推荐使用COPY指令。ADD指令更擅长读取本地tar文件并解压缩。
四、镜像分层原理
1、docker镜像分层（基于AUFS构建）
- docker镜像位于bootfs之上
- 每一层镜像的下一层成为父镜像
- 第一层镜像成为base image(操作系统环境镜像)
- 容器层（可读可写，为了给用户操作），在最顶层
- 容器层以下都是readonly
2、涉及技术
2.1 bootfs (boot file system) 内核空间
bootloader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
这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs
在linux操作系统中（不同版本的linux发行版本），linux加载bootfs时会将rootfs设置为read-only，系统自检后会将只读改为读写，让我们可以在操作系统中进行操作
2.2 rootfs (root file system) 内核空间
- 在bootfs之上(base images，例如centos 、ubuntu)
- 包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 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
2.3 为什么docker的centos镜像只有200M多一点
- 因为docker镜像只有rootfs和其他镜像层，共用宿主机的linux内核(bootfs)，因此很小
- bootfs + rootfs ：作用是加载、引导内核程序 + 挂载使用linux 操作系统（centos ubantu）等等一些关键的目录文件
- 就是说bootsfs用内核的，rootfs用自己的
- 对于一个精简的os，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Rost的kernel，自己只需要提供rootfs就行了。所以对于不同的linux发行版,bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，所以不同的发行版可以公用bootfs
2.4 AUFS 与 overlay/overlay2
AUFS是一种联合文件系统。它使用同一个Linux host上的多个目录，逐个堆叠起来，对外呈现出一个统一的文件系统。AUFS使用该特性，实现了Docker镜像的分层
而docker 使用了overlay/overlay2存储驱动来支持分层结构
OverlayFS将单个Linux主机上的两个目录合并成一个目录。这些目录被称为层，统一过程被称为联合挂载
2.4.1 overlay 结构
overlayfs在linux主机上只有两层，一个目录在下层，用来保存镜像(docker)，另外一个目录在上层，用来存储容器信息
1、rootfs 基础镜像
2、lower 下层信息 （为镜像层，容器）
3、upper 上层目录 （容器信息，可写）
4、worker 运行的工作目录（copy-on-write写时复制 -》准备容器环境）
5、mergod “视图层”（容器视图）docker 镜像层次结构小结
① base image ：基础镜像
② image：固化了一个标准运行环境，镜像本身的功能-封装一组功能性的文件，通过统一的方式，文件格式提供出来
（只读）
③ container：容器层（读写）
④ docker-server 端
⑤ 呈现给docker-client （视图）2.5 LXC和容器是什么关系？
LXC是内核中容器技术/驱动，功能是将资源容器化。完成资源容器虚拟化的过程。是早期docker的依赖组件目前docker 拥有自己的libcontianer库。可以实现容器虚拟化的功能，对LXC依赖性大大降低。
2.6 dockerfile镜像分层的原理
2.7 容器之间相互通信的方式
2.8 联合文件系统(UnionFS)
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(没有父镜像)，可以制作各种具体的应用镜像。
特性：
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。
2.9 镜像加载原理
- 在Docker镜像的最底层是bootfs，这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs.
- rootfs在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的/dev,/proc,/bin,/etc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。
- 我们可以理解成一开始内核里什么都没有，操作一个命令下载debian,这是就会在内核上面加一层基础镜像；再安装一个emacs,会在基础镜像上叠加一层image;接着再安装一个apache,又会在images.上面叠加一层image。最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。在Docker的体系里把这些rootfs叫做Docker的镜像。但是，此时的每一层rootfs都是read-only的，我们此时还不能对其进行操作。当我们创建一个容器，也就是将Docker镜像进行实例化，系统会在一层或是多层read-only的rootfs之上分配一层空的read-write的rootfs.
五、总结
1、dockerfile构建镜像前要创建一个工作目录
2、创建镜像的方法有哪些？
- 直接在现用容器中更新内容，然后再使用docker commit [-m] [-a] [-p] 容器ID 新的镜像名:标签
- 下载镜像压缩包模板文件或者使用docker export导出容器文件，然后再使用docker import 文件名 – 新的镜像名:标签
- dockerfile 构建镜像
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