Docker(二):数据卷、Dockefile、Docker-compose

Docker镜像

Docker镜像是什么

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包,用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件,它包含运行某个软件所需的所有内容,包括代码、运行时库、环境变量和配置文件

Docker镜像加载原理

UnionFs:联合文件系统

UnionFs(联合文件系统):Union文件系统(UnionFs)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统,它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加,同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下,UnionFs联合文件系统是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

Docker镜像加载原理

Docker的镜像实际上由一层一层的UnionFs文件系统组成

bootfs:主要包含 bootloader和 Kernel,bootloader主要是引导加 kernel,Linux刚启动时会加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bootfs加载器和内核,当bootfs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。

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

简单理解:

1. 对于Docker安装OS来说:就是Docker使用了Linux本身的bootfs,只需要安装自己所需的rootfs
2. 对于Docker安装普通镜像来说:就是Docker本身是分层下载镜像,所以可以提取出公共层镜像,进行复用

Docker镜像的特点

Docker镜像都是只读的,当容器启动时,一个新的可写层加载到镜像的顶部

这一层就是我们通常说的容器层,容器之下的都叫镜像层

一、 数据卷

数据卷:将宿主机的一个目录映射到容器的一个目录中。

可以在宿主机中操作目录中的内容,那么容器内部映射的文件,也会跟着一起改变。

1.创建数据卷

#创建数据卷后,默认会存放在一个目录下/var/lib/docker/volumes/数据卷名称/_data
docker volume create 数据卷名称

2.查看全部数据卷

#查看全部数据卷信息
docker volume ls

3.查看数据卷详情

#查看数据卷的详细信息,可以查询到存放的路径,创建时间等等
docker volume inspect 数据卷名称

4.删除数据卷

#删除指定的数据卷
docker volume rm 数据卷名称

5.容器映射数据卷

#通过数据卷名称映射,如果数据卷不存在。Docker会帮你自动创建,会将容器内部自带的文件,存储在默认的存放路径中。
docker run -d -p 8080:8080 --name tomcat -v 数据卷名称:容器内部的路径 镜像id 
#通过路径映射数据卷,直接指定一个路径作为数据卷的存放位置。但是这个路径下是空的。
docker run -d -p 8080:8080 --name tomcat -v 路径(/root/自己创建的文件夹):容器内部的路径 镜像id

具名和匿名挂载

-v 容器内路径             # 匿名挂载
-v 卷名:容器内路径         # 具名挂载
-v 宿主机路径:容器内路径    # 指定路径挂载

Docker容器内的卷,在没有指定目录的情况下都在/var/lib/docker/volumes/xxx/_data

拓展:绑定权限

# 通过 -v 容器内路径:ro rw 改变读写权限
ro # readonly 只读
rw # readwrite 可读可写
docker run -d nginx01 -v nginxdemo:/etc/nginx:ro nginx
docker run -d nginx01 -v nginxdemo:/etc/nginx:rw nginx
# ro:只要看到ro就说明这个路径只能通过宿主机来操作,容器内部是无法操作

容器文件共享

# 使用 --volumes-from 容器名称 此命令实现数据卷容器挂载  
# mysql01是另一个正在运行的容器,mysql02继承自mysql01实现文件共享
docker run -d --name mysql02 -p 3345:3306 --volumes-from mysql01 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mysql

二、Dockerfile自定义镜像

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件,文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

Dockerfile

创建自定义镜像就需要创建一个Dockerfiler,如下为Dockerfile的语言 
from:指定当前自定义镜像依赖的环境
copy:将相对路径下的内容复制到自定义镜像中
workdir:声明镜像的默认工作目录
run:执行的命令,可以编写多个
cmd:需要执行的命令(在workdir下执行的,cmd可以写多个,只以最后一个为准) 
entrypoint : 指定这个容器启动的时候要运行的命令,可以追加命令
expose : 保留端口配置
volume : 挂载的目录
env : 构建的时候设置环境变量

#示例:from daocloud.io/library/tomcat:8.5.15-jre8
#     copy ssm.war /usr/local/tomcat/webapps

Shell格式和Exec格式运行命令

shell 格式:

RUN <命令行命令>
# <命令行命令> 等同于,在终端操作的 shell 命令。
# 例如: run echo hello

exec 格式:

RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
# 例如:
# RUN ["./test.php", "dev", "offline"] 等价于 RUN ./test.php dev offline

注意:Dockerfile 的指令每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层,会造成镜像膨胀过大。例如:

FROM centos
RUN yum install wget
RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz"
RUN tar -xvf redis.tar.gz
以上执行会创建 3 层镜像。可简化为以下格式:
FROM centos
RUN yum install wget \
  && wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" \
  && tar -xvf redis.tar.gz

如上,以 && 符号连接命令,这样执行后,只会创建 1 层镜像。

RUN,CMD和ENTRYPOINT的区别:

Dockerfile中RUN,CMD和ENTRYPOINT都能够用于执行命令,下面是三者的主要用途:

  • RUN命令执行命令并创建新的镜像层,通常用于安装软件包
  • CMD命令设置容器启动后默认执行的命令及其参数,但CMD设置的命令能够被docker run命令后面的命令行参数替换
  • ENTRYPOINT配置容器启动时的执行命令(不会被忽略,一定会被执行,即使运行 docker run时指定了其他命令)

Run命令

RUN 指令通常用于安装应用和软件包。RUN 在当前镜像的顶部执行命令,并通过创建新的镜像层。Dockerfile 中常常包含多个 RUN 指令。下面是一个例子:

RUN apt-get update && apt-get install -y \  
	&& bzr \
	&& cvs \
	&& git

apt-get update 和 apt-get install 被放在一个 RUN 指令中执行,这样能够保证每次安装的是最新的包。如果 apt-get install 在单独的 RUN 中执行,则会使用 apt-get update 创建的镜像层,而这一层可能是很久以前缓存的。

CMD命令

CMD 指令允许用户指定容器的默认执行的命令。**此命令会在容器启动且 docker run 没有指定其他命令时运行。**下面是一个例子:

CMD echo "Hello world"

运行容器 docker run -it [image] 将输出:

Hello world

但当后面加上一个命令,比如 docker run -it [image] /bin/bash,CMD 会被忽略掉,命令 bash 将被执行

ENTRYPOINT命令

ENTRYPOINT 的 Exec 格式用于设置容器启动时要执行的命令及其参数,同时可通过CMD命令或者命令行参数提供额外的参数。ENTRYPOINT 中的参数始终会被使用,这是与CMD命令不同的一点。下面是一个例子:

ENTRYPOINT ["/bin/echo", "Hello"]  

当容器通过 docker run -it [image] 启动时,输出为:

Hello

而如果通过 docker run -it [image] CloudMan 启动,则输出为:

Hello CloudMan

将Dockerfile修改为:

ENTRYPOINT ["/bin/echo", "Hello"]  

CMD ["world"]

当容器通过 docker run -it [image] 启动时,输出为:

Hello world

而如果通过 docker run -it [image] CloudMan 启动,输出依旧为:

Hello CloudMan

ENTRYPOINT 中的参数始终会被使用,而 CMD 的额外参数可以在容器启动时动态替换掉。

创建一个自己的CentOS镜像

  • 创建Dockerfile

    vim mycentos
    
  • 编写DockerFile

    FROM centos
    MAINTAINER MT<1746344046@qq.com>
    
    ENV MYPATH /usr/local
    WORKDIR $MYPATH
    
    RUN yum -y install vim
    COPY shop.war /usr/local
    EXPOSE 80
    
    CMD /bin/bash
    
  • 构建自己的镜像

    # 根据DockerFile生成镜像
    docker build -f mycentos -t mycentosdemodo:1.0 .
    # 根据容器生成镜像
    docker commit [容器id] [镜像名]
    
  • 查看镜像生成历史

    docker history 镜像ID
    

将自己的镜像推送到阿里云

1. 登录阿里云Docker Registry

网址https://cr.console.aliyun.com/

$ sudo docker login --username=skyyemperor registry.cn-shanghai.aliyuncs.com

用于登录的用户名为阿里云账号全名,密码为开通服务时设置的密码。

您可以在访问凭证页面修改凭证密码。

2. 从Registry中拉取镜像

$ sudo docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/skyy/skyy1:[镜像版本号]

3. 将镜像推送到Registry

$ sudo docker login --username=skyyemperor registry.cn-shanghai.aliyuncs.com
$ sudo docker tag [ImageId] registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/skyy/skyy1:[镜像版本号]
$ sudo docker push registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/skyy/skyy1:[镜像版本号]

三、Docker-Compose

1.下载并安装Docker-Compose

1.1下载Docker-Compose

#去github官网搜索docker-compose,下载1.24.1版本的Docker-Compose下载路径:
wget https://github.com/docker/compose/releases/download/1.24.1/docker-compose-Linux-x86_64

1.2设置权限

#需要将DockerCompose文件的名称修改一下,给予DockerCompose文件一个可执行的权限
mv docker-compose-Linux-x86_64 docker-compose
chmod 777 docker-compose

1.3配置环境变量

#方便后期操作,配置一个环境变量
#将docker-compose文件移动到了/usr/local/bin,修改了/etc/profile文件,给/usr/local/bin配置到了PATH中 
mv docker-compose /usr/local/bin

vi /etc/profile
#添加内容:export PATH=$JAVA_HOME:/usr/local/bin:$PATH
source /etc/profile

1.4测试

在任意目录下输入docker-compose

2.Docker-Compose管理MySQL和Tomcat容器

yml文件以key:value方式来指定配置信息
多个配置信息以换行+缩进的方式来区分
在docker-compose.yml文件中,不要使用制表符
 
version: '3.1'
services:
  mysql:           # 服务的名称
    restart: always   # 代表只要docker启动,那么这个容器就跟着一起启动
    image: daocloud.io/library/mysql:8.0.2  # 指定镜像路径
    privileged: true
    container_name: mysql  # 指定容器名称
    ports:
      - 3306:3306   #  指定端口号的映射
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: Root!2333   # 指定MySQL的ROOT用户登录密码
      TZ: Asia/Shanghai        # 指定时区
    volumes:
     - /home/mysql/mysql_data:/var/lib/mysql   # 映射数据卷
  tomcat:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/tomcat:8.5.15-jre8
    privileged: true
    container_name: tomcat
    ports:
      - 8081:8080
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
    volumes:
      - /home/tomcat/webapps:/usr/local/tomcat/webapps
      - /home/tomcat/logs:/usr/local/tomcat/logs

3.使用docker-compose命令管理容器

在使用docker-compose的命令时,默认会在当前目录下找docker-compose.yml文件
 
#1.基于docker-compose.yml启动管理的容器
docker-compose up -d          #镜像不存在则创建镜像 
docker-compose up -d --build  #不管镜像是否存在,都创建镜像
 
#2.关闭并删除容器
docker-compose down
 
#3.开启|关闭|重启已经存在的由docker-compose维护的容器
docker-compose start|stop|restart
 
#4.查看由docker-compose管理的容器
docker-compose ps
 
#5.查看日志
docker-compose logs -f

4.docker-compose配合Dockerfile使用

使用docker-compose.yml文件以及Dockerfile文件在生成自定义镜像的同时启动当前镜像,并且由docker-compose去管理容器

4.1docker-compose文件

编写docker-compose文件
 
# yml文件
version: '3.1'
services:
  ssm:
    restart: always
    build:            # 构建自定义镜像
      context: ../      # 指定dockerfile文件的所在路径
      dockerfile: Dockerfile   # 指定Dockerfile文件名称
    image: ssm:1.0.1
    container_name: ssm
    ports:
      - 8081:8080
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai

4.2 Dockerfile文件

编写Dockerfile文件
 
from daocloud.io/library/tomcat:8.5.15-jre8
copy ssm.war /usr/local/tomcat/webapps

4.3 运行

#可以直接基于docker-compose.yml以及Dockerfile文件构建的自定义镜像
docker-compose up -d
# 如果自定义镜像不存在,会帮助我们构建出自定义镜像,如果自定义镜像已经存在,会直接运行这个自定义镜像
#重新构建自定义镜像
docker-compose build
#运行当前内容,并重新构建
docker-compose up -d --build

hhhhh