Docker 安装、镜像、dockerfile、容器、仓库

2018-05-30

 

 参考：

1、《docker从入门到实战》

2、菜鸟教程http://www.runoob.com/docker/docker-command-manual.html、

3、docker官网https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/#uninstall-old-versions

 

1、部署docker

1、卸载旧版本docker
$ sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-selinux \
                  docker-engine-selinux \
                  docker-engine
2、安装依赖包
$ sudo yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2
3、添加国内 yum 软件源
$ sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

4、更新 yum 软件源缓存,并安装 docker-ce 。
$ sudo yum makecache fast
$ sudo yum install docker-ce
5、启动 Docker CE：
$ sudo systemctl enable docker
$ sudo systemctl start docker
6、添加用户到docker群组，且注消、重新登录。docker安装完毕后会自动创建docker群组、自动设置docker群组执行docker相关命令。
$ sudo usermod -aG docker $USER

或者$ sudo gpasswd -a $USER docker

重新登录后验证当前用户已经添加上docker群组：

$ id

另：退出docker群组的命令（不需要执行）：gpasswd -d $USER docker

7、测试 Docker 是否安装正确
$ docker run hello-world

报错：Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket at unix:///var/run/docker.sock: Get http://%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.37/images/json: dial unix /var/run/docker.sock: connect: permission denied。

• 原因：没有x执行权限导致。
• 解决步骤：
  • a、只添加用户到docker群组。
  • b、注消、重新登录。

8、配置国内镜像进行加速

新增/etc/docker/daemon.json文件且添加如下内容：

 {

   "registry-mirrors": [

     "https://registry.docker-cn.com"

   ]

 }

重启服务：

$ sudo systemctl daemon-reload

$ sudo systemctl restart docker

检查加速器是否生效：

$ docker info

如果从结果中看到了如下内容,说明配置成功：

 Registry Mirrors:

 https://registry.docker-cn.com/

9、添加内核配置参数

默认配置下,如果在 CentOS 使用Docker CE 看到下面的这些警告信息:

WARNING: bridge-nf-call-iptables is disabled

WARNING: bridge-nf-call-ip6tables is disabled

请添加内核配置参数以启用这些功能：

$ sudo tee -a /etc/sysctl.conf <<-EOF
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
EOF

重新加载 sysctl.conf 即可：
$ sudo sysctl -p

10、docker卸载

$ sudo yum remove docker-ce
$ sudo rm -rf /var/lib/docker

 

2安装指定版本

1、卸载旧版本docker
$ sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-selinux \
                  docker-engine-selinux \
                  docker-engine
2、安装 docker-latest

$ yum list | grep docker |grep "1."
$ sudo yum install docker-latest.x86_64
5、启动 Docker CE：
$ sudo systemctl enable docker-latest
$ sudo systemctl start docker-latest
3、注消、重新登录。docker安装完毕后会自动创建docker群组、自动设置docker群组执行docker相关命令。

另：退出docker群组的命令（不需要执行）：gpasswd -d $USER docker

 

3、Docker镜像命令

1、docker search ：从Docker Hub查找镜像
语法

• docker search [OPTIONS] TERM

OPTIONS说明：

• --automated :只列出 automated build类型的镜像；
• --no-trunc :显示完整的镜像描述；
• -s :列出收藏数不小于指定值的镜像。

2、docker pull : 从镜像仓库中拉取或者更新指定镜像
语法

• docker pull [OPTIONS] NAME[:TAG|@DIGEST]

OPTIONS说明：

• -a :拉取所有 tagged 镜像
• --disable-content-trust :忽略镜像的校验,默认开启

从私有仓库抓取镜像：docker pull /

3、docker push : 将本地的镜像上传到镜像仓库,要先登陆到镜像仓库
语法

• docker push [OPTIONS] NAME[:TAG]

OPTIONS说明：

• --disable-content-trust :忽略镜像的校验,默认开启

4、docker commit :从容器创建一个新的镜像。
语法

• docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

OPTIONS说明：

• -a :提交的镜像作者；
• -c :使用Dockerfile指令来创建镜像；
• -m :提交时的说明文字；
• -p :在commit时，将容器暂停。

5、docker images : 列出本地镜像。
语法

• docker images [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]]

OPTIONS说明：

• -a :列出本地所有的镜像（含中间映像层，默认情况下，过滤掉中间映像层）；
• --digests :显示镜像的摘要信息；
• -f :显示满足条件的镜像；
• --format :指定返回值的模板文件；
• --no-trunc :显示完整的镜像信息；
• -q :只显示镜像ID。

docker images -f dangling=true　　　　　　　　　　　　显示虚悬镜像
docker images prune 　　　　　　　　　　　　　　　　删除虚拟镜像
docker images --format "{{.ID}}: {{.Repository}}"        直接列出镜像结果,并且只包含镜像ID和仓库名
docker images --format "table {{.ID}}\t{{.Repository}}\t{{.Tag}}"        打算以表格等距显示,并且有标题行,和默认一样,不过自己定义列

6、docker diff : 检查容器里文件结构的更改。
语法

• docker diff [OPTIONS] CONTAINER

7、docker rmi : 删除本地一个或多少镜像。
语法

• docker rmi [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

OPTIONS说明：

• -f :强制删除；
• --no-prune :不移除该镜像的过程镜像，默认移除；

8、docker save : 将指定镜像保存成 tar 归档文件。
语法

• docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

OPTIONS说明：

• -o :输出到的文件。

9、docker load ： 从.tar压缩文件中加载镜像

语法

• docker load [ -i name.tar]

10、docker export :将文件系统作为一个tar归档文件导出到STDOUT。
语法

• docker export [OPTIONS] CONTAINER

OPTIONS说明：

• -o :将输入内容写到文件。

 

11、docker import : 从归档文件中创建镜像。
语法

• docker import [OPTIONS] file|URL|- [REPOSITORY[:TAG]]

OPTIONS说明：

• • -c :应用docker 指令创建镜像；
  • -m :提交时的说明文字；

12、tag : 标记镜像
语法

• docker tag IMAGE[:TAG] [REGISTRY_HOST[:REGISTRY_PORT]/]REPOSITORY[:TAG]

实例：使用docker tag将ubuntu:latest这个镜像标记为127.0.0.1:5000/ubuntu:latest。
$ docker tag ubuntu:latest 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest

13、docker history：查看镜像内的历史记录

4、Dockerfile

FROM 指定基础镜像

所谓定制镜像,那一定是以一个镜像为基础,在其上进行定制。就像我们之前运行了一个nginx镜像的容器,再进行修改一样,基础镜像是必须指定的。而FROM就是指定基础镜像,因此一个Dockerfile中FROM是必备的指令,并且必须是第一条指令。

在Docker Store上有非常多的高质量的官方镜像,有可以直接拿来使用的服务类的镜像,如nginx、redis、mongo、mysql、httpd、php、tomcat等;也有一些方便开发、构建、运行各种语言应用的镜像,如node、openjdk、python、ruby、golang等。可以在其中寻找一个最符合我们最终目标的镜像为基础镜像进行定制。

如果没有找到对应服务的镜像,官方镜像中还提供了一些更为基础的操作系统镜像,如ubuntu、debian、centos、fedora、alpine等,这些操作系统的软件库为我们提供了更广阔的扩展空间。

除了选择现有镜像为基础镜像外,Docker还存在一个特殊的镜像,名为scratch。这个镜像是虚拟的概念,并不实际存在,它表示一个空白的镜像。

FROM scratch

...

如果你以scratch为基础镜像的话,意味着你不以任何镜像为基础,接下来所写的指令将作为镜像第一层开始存在。

不以任何系统为基础,直接将可执行文件复制进镜像的做法并不罕见,比如swarm、coreos/etcd。对于Linux下静态编译的程序来说,并不需要有操作系统提供运行时支持,所需的一切库都已经在可执行文件里了,因此直接FROM scratch会让镜像体积更加小巧。使用Go语言开发的应用很多会使用这种方式来制作镜像,这也是为什么有人认为Go是特别适合容器微服务架构的语言的原因之一。

RUN 执行命令行命令

RUN 多条的写法是完全没有意义的,很多运行时不需要的东西都被装进了镜像里,比如编译环境、更新的软件包等等。结果就是产生非常臃肿、非常多层的镜像,不仅仅增加了构建部署的时间,也很容易出错。这是很多初学Docker的人常犯的一个错误。

Union FS是有最大层数限制的,比如AUFS,曾经是最大不得超过42层,现在是不得超过127层。

首先,之前所有的命令只有一个目的,就是编译、安装redis可执行文件。因此没有必要建立很多层,这只是一层的事情。因此,这里没有使用很多个RUN对一一对应不同的命令,而是仅仅使用一个RUN指令,并使用&&将各个所需命令串联起来。将之前的7层,简化为了1层。在撰写Dockerfile的时候,要经常提醒自己,这并不是在写Shell脚本,而是在定义每一层该如何构建。

并且,这里为了格式化还进行了换行。Dockerfile支持Shell类的行尾添加\的命令换行方式,以及行首#进行注释的格式。良好的格式,比如换行、缩进、注释等,会让维护、排障更为容易,这是一个比较好的习惯。

此外,还可以看到这一组命令的最后添加了清理工作的命令,删除了为了编译构建所需要的软件,清理了所有下载、展开的文件,并且还清理了apt缓存文件。这是很重要的一步,我们之前说过,镜像是多层存储,每一层的东西并不会在下一层被删除,会一直跟随着镜像。因此镜像构建时,一定要确保每一层只添加真正需要添加的东西,任何无关的东西都应该清理掉，就是每一层构建的最后一定要清理掉无关文件。

COPY 复制文件

格式:

COPY <源路径>... <目标路径> 

COPY ["<源路径1>",... "<目标路径>"] 

和 RUN 指令一样,也有两种格式,一种类似于命令行,一种类似于函数调用。COPY 指令将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件/目录复制到新的一层的镜像内的 <目标路径> 位置。比如:

COPY package.json /usr/src/app/

 

<源路径> 可以是多个,甚至可以是通配符,其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则,如:

COPY hom* /mydir/

COPY hom?.txt /mydir/

<目标路径> 可以是容器内的绝对路径,也可以是相对于工作目录的相对路径(工作目录可以用 WORKDIR 指令来指定)。目标路径不需要事先创建,如果目录不存在会在复制文件前先行创建缺失目录。

此外,还需要注意一点,使用 COPY 指令,源文件的各种元数据都会保留。比如读、写、执行权限、文件变更时间等。这个特性对于镜像定制很有用。特别是构建相关文件都在使用 Git进行管理的时候。

 

ADD 更高级的复制文件

ADD 指令和 COPY 的格式和性质基本一致。但是在 COPY 基础上增加了一些功能。

如果 <源路径> 是一个 URL,这种情况下,Docker 引擎会试图去下载这个链接的文件放到 <目标路径> 去。下载后的文件权限自动设置为 600,如果这并不是想要的权限,那么还需要增加额外的一层 RUN 进行权限调整；另外,如果下载的是个压缩包,需要解压缩,也一样还需要额外的一层 RUN 指令进行解压缩。所以不如直接使用 RUN 指令,然后使用 wget 或者 curl 工具下载,处理权限、解压缩、然后清理无用文件更合理。因此,这个功能其实并不实用,而且不推荐使用。

如果 <源路径> 为一个 tar 压缩文件的话,压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下,ADD 指令将会自动解压缩这个压缩文件到 <目标路径> 去。

在某些情况下,这个自动解压缩的功能非常有用,比如官方镜像 ubuntu 中:

FROM scratch

ADD ubuntu-xenial-core-cloudimg-amd64-root.tar.gz /

...

但在某些情况下,如果我们真的是希望复制个压缩文件进去,而不解压缩,这时就不可以使用 ADD 命令了。

在 Docker 官方的 Dockerfile 最佳实践文档 中要求,尽可能的使用 COPY,因为 COPY 的语义很明确,就是复制文件而已,而 ADD 则包含了更复杂的功能,其行为也不一定很清晰。最适合使用 ADD 的场合,就是所提及的需要自动解压缩的场合。

另外需要注意的是,ADD 指令会令镜像构建缓存失效,从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。

因此在 COPY 和 ADD 指令中选择的时候,可以遵循这样的原则,所有的文件复制均使用COPY指令,仅在需要自动解压缩的场合使用ADD。

 

CMD 容器启动命令

也是两种格式:

l shell格式:CMD <命令>

l exec格式:CMD ["可执行文件", "参数1", "参数2"...]

l 参数列表格式:CMD ["参数1", "参数2"...]。在指定了ENTRYPOINT指令后,用CMD指定具体的参数。

之前介绍容器的时候曾经说过,Docker 不是虚拟机,容器就是进程。既然是进程,那么在启动容器的时候,需要指定所运行的程序及参数。CMD指令就是用于指定默认的容器主进程的启动命令的。

在运行时可以指定新的命令来替代镜像设置中的这个默认命令,比如,ubuntu镜像默认的CMD是/bin/bash,如果我们直接docker run -it ubuntu的话,会直接进入bash。我们也可以在运行时指定运行别的命令,如docker run -it ubuntu cat /etc/os-release。这就是用cat /etc/os-release命令替换了默认的/bin/bash命令了,输出了系统版本信息。

在指令格式上,一般推荐使用exec格式,这类格式在解析时会被解析为 JSON 数组,因此一定要使用双引号",而不要使用单引号。

如果使用shell格式的话,实际的命令会被包装为sh -c的参数的形式进行执行。比如:

CMD echo $HOME

在实际执行中,会将其变更为:

CMD [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]

这就是为什么我们可以使用环境变量的原因,因为这些环境变量会被 shell 进行解析处理。提到CMD就不得不提容器中应用在前台执行和后台执行的问题。这是初学者常出现的一个混淆。

Docker 不是虚拟机,容器中的应用都应该以前台执行,而不是像虚拟机、物理机里面那样,用 upstart/systemd 去启动后台服务,容器内没有后台服务的概念。

一些初学者将CMD写为:

CMD service nginx start

然后发现容器执行后就立即退出了。甚至在容器内去使用 systemctl 命令结果却发现根本执行不了。这就是因为没有搞明白前台、后台的概念,没有区分容器和虚拟机的差异,依旧在以传统虚拟机的角度去理解容器。

对于容器而言,其启动程序就是容器应用进程,容器就是为了主进程而存在的,主进程退出,容器就失去了存在的意义,从而退出,其它辅助进程不是它需要关心的东西。

而使用 service nginx start 命令,则是希望 upstart 来以后台守护进程形式启动 nginx 服务。而刚才说了 CMD service nginx start 会被理解为 CMD [ "sh", "-c", "service nginx start"] ,因此主进程实际上是 sh 。那么当 service nginx start 命令结束后, sh 也就结束了, sh 作为主进程退出了,自然就会令容器退出。

正确的做法是直接执行 nginx 可执行文件,并且要求以前台形式运行。比如:

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

 

ENTRYPOINT 入口点

ENTRYPOINT 的格式和 RUN 指令格式一样,分为 exec 格式和 shell 格式。

ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一样,都是在指定容器启动程序及参数。 ENTRYPOINT 在运行时也可以替代,不过比 CMD 要略显繁琐,需要通过 docker run 的参数 --entrypoint 来指定。

当指定了 ENTRYPOINT 后, CMD 的含义就发生了改变,不再是直接的运行其命令,而是将CMD 的内容作为参数传给 ENTRYPOINT 指令,换句话说实际执行时,将变为:

 ""

那么有了 CMD 后,为什么还要有 ENTRYPOINT 呢?这种  "" 有什么好处么?让我们来看几个场景。

 

场景一:让镜像变成像命令一样使用

假设我们需要一个得知自己当前公网 IP 的镜像,那么可以先用 CMD 来实现:

FROM ubuntu:16.04

RUN apt-get update \

 && apt-get install -y curl \

 && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

CMD [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

假如我们使用 docker build -t myip . 来构建镜像的话,如果我们需要查询当前公网 IP,只需要执行:

$ docker run myip

当前 IP:61.148.226.66 来自:北京市 联通

嗯,这么看起来好像可以直接把镜像当做命令使用了,不过命令总有参数,如果我们希望加参数呢?比如从上面的 CMD 中可以看到实质的命令是 curl ,那么如果我们希望显示 HTTP头信息,就需要加上 -i 参数。那么我们可以直接加 -i 参数给 docker run myip 么?

$ docker run myip -i

docker: Error response from daemon: invalid header field value "oci runtime error: container_linux.go:247: starting container process caused \"exec: \\\"-i\\\": executable file not found in $PATH\"\n".

我们可以看到可执行文件找不到的报错, executable file not found 。之前我们说过,跟在镜像名后面的是 command ,运行时会替换 CMD 的默认值。因此这里的 -i 替换了原来的CMD ,而不是添加在原来的 curl -s http://ip.cn 后面。而 -i 根本不是命令,所以自然找不到。

那么如果我们希望加入 -i 这参数,我们就必须重新完整的输入这个命令:

$ docker run myip curl -s http://ip.cn -i

这显然不是很好的解决方案,而使用 ENTRYPOINT 就可以解决这个问题。现在我们重新用ENTRYPOINT 来实现这个镜像:

FROM ubuntu:16.04

RUN apt-get update \

 && apt-get install -y curl \

 && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

这次我们再来尝试直接使用 docker run myip -i :

$ docker run myip

当前 IP:61.148.226.66 来自:北京市 联通

$ docker run myip -i

HTTP/1.1 200 OK

Server: nginx/1.8.0

Date: Tue, 22 Nov 2016 05:12:40 GMT

Content-Type: text/html; charset=UTF-8

Vary: Accept-Encoding

X-Powered-By: PHP/5.6.24-1~dotdeb+7.1

X-Cache: MISS from cache-2

X-Cache-Lookup: MISS from cache-2:80

X-Cache: MISS from proxy-2_6

Transfer-Encoding: chunked

Via: 1.1 cache-2:80, 1.1 proxy-2_6:8006

Connection: keep-alive

当前 IP:61.148.226.66 来自:北京市 联通

可以看到,这次成功了。这是因为当存在 ENTRYPOINT 后, CMD 的内容将会作为参数传给ENTRYPOINT ,而这里 -i 就是新的 CMD ,因此会作为参数传给 curl ,从而达到了我们预期的效果。

场景二:应用运行前的准备工作

启动容器就是启动主进程,但有些时候,启动主进程前,需要一些准备工作。

比如 mysql 类的数据库,可能需要一些数据库配置、初始化的工作,这些工作要在最终的mysql 服务器运行之前解决。

此外,可能希望避免使用 root 用户去启动服务,从而提高安全性,而在启动服务前还需要以 root 身份执行一些必要的准备工作,最后切换到服务用户身份启动服务。或者除了服务外,其它命令依旧可以使用 root 身份执行,方便调试等。

这些准备工作是和容器 CMD 无关的,无论 CMD 为什么,都需要事先进行一个预处理的工作。这种情况下,可以写一个脚本,然后放入 ENTRYPOINT 中去执行,而这个脚本会将接到的参数(也就是  )作为命令,在脚本最后执行。比如官方镜像 redis 中就是这么做的:

FROM alpine:3.4

...

RUN addgroup -S redis && adduser -S -G redis redis

...

ENTRYPOINT ["docker-entrypoint.sh"]

EXPOSE 6379

CMD [ "redis-server" ]

可以看到其中为了 redis 服务创建了 redis 用户,并在最后指定了 ENTRYPOINT 为 docker-

entrypoint.sh 脚本。

#!/bin/sh

...

# allow the container to be started with `--user`

if [ "$1" = 'redis-server' -a "$(id -u)" = '0' ]; then

 chown -R redis .

 exec su-exec redis "$0" "$@"

fi

exec "$@"

该脚本的内容就是根据 CMD 的内容来判断,如果是 redis-server 的话,则切换到redis用户身份启动服务器,否则依旧使用 root 身份执行。比如:

$ docker run -it redis id

uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root)

ENV 设置环境变量

格式有两种:

 ENV   

 ENV = =... 

这个指令很简单,就是设置环境变量而已,无论是后面的其它指令,如 RUN ,还是运行时的应用,都可以直接使用这里定义的环境变量。

ENV VERSION=1.0 DEBUG=on \

 NAME="Happy Feet"

这个例子中演示了如何换行,以及对含有空格的值用双引号括起来的办法,这和 Shell 下的行为是一致的。

定义了环境变量,那么在后续的指令中,就可以使用这个环境变量。比如在官方 node 镜像Dockerfile 中,就有类似这样的代码:

ENV NODE_VERSION 7.2.0

RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.ta

r.xz" \

 && curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc" \

 && gpg --batch --decrypt --output SHASUMS256.txt SHASUMS256.txt.asc \

 && grep " node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz\$" SHASUMS256.txt | sha256sum -c - \

 && tar -xJf "node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" -C /usr/local --strip-components=

1 \

 && rm "node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" SHASUMS256.txt.asc SHASUMS256.txt \

 && ln -s /usr/local/bin/node /usr/local/bin/nodejs

在这里先定义了环境变量 NODE_VERSION ,其后的 RUN 这层里,多次使用 $NODE_VERSION 来进行操作定制。可以看到,将来升级镜像构建版本的时候,只需要更新 7.2.0 即可, Dockerfile 构建维护变得更轻松了。

下列指令可以支持环境变量展开:

 ADD 、 COPY 、 ENV 、 EXPOSE 、 LABEL 、 USER 、 WORKDIR 、 VOLUME 、 STOPSIGNAL 、 ONBUILD 。

可以从这个指令列表里感觉到,环境变量可以使用的地方很多,很强大。通过环境变量,我们可以让一份 Dockerfile 制作更多的镜像,只需使用不同的环境变量即可。

ARG 构建参数

格式: ARG <参数名>[=<默认值>] 

构建参数和 ENV 的效果一样,都是设置环境变量。所不同的是, ARG 所设置的构建环境的环境变量,在将来容器运行时是不会存在这些环境变量的。但是不要因此就使用 ARG 保存密码之类的信息,因为 docker history 还是可以看到所有值的。

Dockerfile 中的 ARG 指令是定义参数名称,以及定义其默认值。该默认值可以在构建命令

 docker build 中用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。

在 1.13 之前的版本,要求 --build-arg 中的参数名,必须在 Dockerfile 中用 ARG 定义过了,换句话说,就是 --build-arg 指定的参数,必须在 Dockerfile 中使用了。如果对应参数没有被使用,则会报错退出构建。从 1.13 开始,这种严格的限制被放开,不再报错退出,而是显示警告信息,并继续构建。这对于使用 CI 系统,用同样的构建流程构建不同的Dockerfile 的时候比较有帮助,避免构建命令必须根据每个 Dockerfile 的内容修改。

VOLUME 定义匿名卷

格式为:

 VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...] 

 VOLUME <路径> 

之前我们说过,容器运行时应该尽量保持容器存储层不发生写操作,对于数据库类需要保存动态数据的应用,其数据库文件应该保存于卷(volume)中,后面的章节我们会进一步介绍

Docker 卷的概念。为了防止运行时用户忘记将动态文件所保存目录挂载为卷,在Dockerfile 中,我们可以事先指定某些目录挂载为匿名卷,这样在运行时如果用户不指定挂

载,其应用也可以正常运行,不会向容器存储层写入大量数据。

VOLUME /data

这里的 /data 目录就会在运行时自动挂载为匿名卷,任何向 /data 中写入的信息都不会记录进容器存储层,从而保证了容器存储层的无状态化。当然,运行时可以覆盖这个挂载设置。比如:

docker run -d -v mydata:/data xxxx

在这行命令中,就使用了 mydata 这个命名卷挂载到了 /data 这个位置,替代了Dockerfile 中定义的匿名卷的挂载配置。

EXPOSE 声明端口

格式为 EXPOSE <端口1> [<端口2>...]。

EXPOSE 指令是声明运行时容器提供服务端口,这只是一个声明,在运行时并不会因为这个声明应用就会开启这个端口的服务。在 Dockerfile 中写入这样的声明有两个好处,一个是帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口,以方便配置映射;另一个用处则是在运行时使用随机端口映射时,也就是 docker run -P 时,会自动随机映射 EXPOSE 的端口。

此外,在早期 Docker 版本中还有一个特殊的用处。以前所有容器都运行于默认桥接网络中,因此所有容器互相之间都可以直接访问,这样存在一定的安全性问题。于是有了一个 Docker引擎参数 --icc=false,当指定该参数后,容器间将默认无法互访,除非互相间使用了 --links 参数的容器才可以互通,并且只有镜像中 EXPOSE 所声明的端口才可以被访问。这个 --icc=false 的用法,在引入了 docker network 后已经基本不用了,通过自定义网络可以很轻松的实现容器间的互联与隔离。

要将 EXPOSE 和在运行时使用 -p <宿主端口>:<容器端口> 区分开来。-p,是映射宿主端口和容器端口,换句话说,就是将容器的对应端口服务公开给外界访问,而 EXPOSE 仅仅是声明容器打算使用什么端口而已,并不会自动在宿主进行端口映射。

WORKDIR 指定工作目录

格式为 WORKDIR <工作目录路径>。

使用 WORKDIR 指令可以来指定工作目录(或者称为当前目录),以后各层的当前目录就被改为指定的目录,如该目录不存在,WORKDIR 会帮你建立目录。

之前提到一些初学者常犯的错误是把 Dockerfile 等同于 Shell 脚本来书写,这种错误的理解还可能会导致出现下面这样的错误:

RUN cd /app

RUN echo "hello" > world.txt

如果将这个 Dockerfile 进行构建镜像运行后,会发现找不到 /app/world.txt 文件,或者其内容不是 hello。原因其实很简单,在 Shell 中,连续两行是同一个进程执行环境,因此前一个命令修改的内存状态,会直接影响后一个命令;而在 Dockerfile 中,这两行 RUN 命令的执行环境根本不同,是两个完全不同的容器。这就是对 Dockerfile 构建分层存储的概念不了解所导致的错误。

之前说过每一个 RUN 都是启动一个容器、执行命令、然后提交存储层文件变更。第一层 RUN cd /app 的执行仅仅是当前进程的工作目录变更,一个内存上的变化而已,其结果不会造成任何文件变更。而到第二层的时候,启动的是一个全新的容器,跟第一层的容器更完全没关系,自然不可能继承前一层构建过程中的内存变化。

因此如果需要改变以后各层的工作目录的位置,那么应该使用 WORKDIR 指令。

USER 指定当前用户

格式:USER <用户名> 

USER 指令和 WORKDIR 相似,都是改变环境状态并影响以后的层。WORKDIR 是改变工作目录,USER 则是改变之后层的执行 RUN, CMD 以及 ENTRYPOINT 这类命令的身份。

当然,和 WORKDIR 一样,USER 只是帮助你切换到指定用户而已,这个用户必须是事先建立好的,否则无法切换。

RUN groupadd -r redis && useradd -r -g redis redis

USER redis

RUN [ "redis-server" ]

如果以 root 执行的脚本,在执行期间希望改变身份,比如希望以某个已经建立好的用户来运行某个服务进程,不要使用 su 或者 sudo,这些都需要比较麻烦的配置,而且在 TTY 缺失的环境下经常出错。建议使用 gosu。

# 建立 redis 用户,并使用 gosu 换另一个用户执行命令

RUN groupadd -r redis && useradd -r -g redis redis

# 下载 gosu

RUN wget -O /usr/local/bin/gosu "https://github.com/tianon/gosu/releases/download/1.7/

gosu-amd64" \

&& chmod +x /usr/local/bin/gosu \

&& gosu nobody true

# 设置 CMD,并以另外的用户执行

CMD [ "exec", "gosu", "redis", "redis-server" ]

HEALTHCHECK 健康检查

格式:

 HEALTHCHECK [选项] CMD <命令>:设置检查容器健康状况的命令

 HEALTHCHECK NONE:如果基础镜像有健康检查指令,使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令

HEALTHCHECK 指令是告诉 Docker 应该如何进行判断容器的状态是否正常,这是 Docker 1.12引入的新指令。

在没有 HEALTHCHECK 指令前,Docker 引擎只可以通过容器内主进程是否退出来判断容器是否状态异常。很多情况下这没问题,但是如果程序进入死锁状态,或者死循环状态,应用进程并不退出,但是该容器已经无法提供服务了。在 1.12 以前,Docker 不会检测到容器的这种状态,从而不会重新调度,导致可能会有部分容器已经无法提供服务了却还在接受用户请求。

而自 1.12 之后,Docker 提供了 HEALTHCHECK 指令,通过该指令指定一行命令,用这行命令来判断容器主进程的服务状态是否还正常,从而比较真实的反应容器实际状态。

当在一个镜像指定了 HEALTHCHECK 指令后,用其启动容器,初始状态会为 starting,在 HEALTHCHECK 指令检查成功后变为 healthy,如果连续一定次数失败,则会变为 unhealthy。

HEALTHCHECK 支持下列选项:

l  --interval=<间隔>:两次健康检查的间隔,默认为 30 秒;

l  --timeout=<时长>:健康检查命令运行超时时间,如果超过这个时间,本次健康检查就被视为失败,默认 30 秒;

l  --retries=<次数>:当连续失败指定次数后,则将容器状态视为 unhealthy,默认 3次。

和 CMD, ENTRYPOINT 一样,HEALTHCHECK 只可以出现一次,如果写了多个,只有最后一个生效。

在 HEALTHCHECK [选项] CMD 后面的命令,格式和 ENTRYPOINT 一样,分为 shell 格式,和exec 格式。命令的返回值决定了该次健康检查的成功与否:0:成功;1:失败;2:保留,不要使用这个值。

假设我们有个镜像是个最简单的 Web 服务,我们希望增加健康检查来判断其 Web 服务是否在正常工作,我们可以用 curl 来帮助判断,其 Dockerfile 的 HEALTHCHECK 可以这么写:

FROM nginx

RUN apt-get update && apt-get install -y curl && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=3s \

CMD curl -fs http://localhost/ || exit 1

这里我们设置了每 5 秒检查一次(这里为了试验所以间隔非常短,实际应该相对较长),如果健康检查命令超过 3 秒没响应就视为失败,并且使用 curl -fs http://localhost/ || exit1 作为健康检查命令。

使用 docker build 来构建这个镜像:

$ docker build -t myweb:v1 .

构建好了后,我们启动一个容器:

$ docker run -d --name web -p 80:80 myweb:v1

当运行该镜像后,可以通过 docker ps 看到最初的状态为 (health: starting):

$ docker ps

CONTAINER IDIMAGE COMMANDCREATED S

TATUSPORTS NAMES

03e28eb00bd0myweb:v1"nginx -g 'daemon off" 3 seconds ago U

p 2 seconds (health: starting) 80/tcp, 443/tcp web

在等待几秒钟后,再次 docker ps,就会看到健康状态变化为了 (healthy):

$ docker ps

CONTAINER IDIMAGE COMMANDCREATED S

TATUSPORTS NAMES

03e28eb00bd0myweb:v1"nginx -g 'daemon off" 18 seconds agoU

p 16 seconds (healthy) 80/tcp, 443/tcp web

如果健康检查连续失败超过了重试次数,状态就会变为 (unhealthy)。

为了帮助排障,健康检查命令的输出(包括 stdout 以及 stderr)都会被存储于健康状态里,可以用 docker inspect 来查看。

$ docker inspect --format '{{json .State.Health}}' web | python -m json.tool

{

"FailingStreak": 0,

"Log": [

{

"End": "2016-11-25T14:35:37.940957051Z",

"ExitCode": 0,

"Output": "\n\n\n