docker基础探索系列一：基础镜像构建
docker基础探索系列一：基础镜像构建
- 前言
- 重要概念
- 构建过程
- 操作系统安装
- 清理
- 卸载不必要软件包
- 清除 yum 缓存
- 构建基础镜像
- 方法一：通过打包现有操作系统
- step 0 : 打包操作系统
- step 1 : 安装 Docker
- step 2 : 配置Docker操作的专用用户
- step 3 : 配置 sudo 用户
- 编辑 sudoers
- step 4 : 打包文件导入本地镜像仓库
- step 5 : 验证镜像是否创建成功
- 检查镜像
- 检查容器
- 方法二：通过官方提供脚本构建
- step 0 : 下载脚本
- step 1 : 赋予脚本可执行权限
- step 2 : 使用脚本构建
- step 3 : 验证
- 导出镜像文件
前言
本系列为原创内容，可全部视为笔者个人理解。因此，仅供读者参考，不具备权威性；如有谬误，欢迎指正。笔者尝试通过此系列文字，将目前对docker的自学、实践过程结合自身工作中的实际需求，进行分享。
按笔者目前粗浅的理解，docker 与服务器虚拟化，都是用于虚拟出供某个软件单独运行的环境。docker 提供了相对虚拟机而言，更轻量的运行环境；对于应用部署实施者而言，有时候也并不关心docker未虚拟化的底层的内容——起码笔者在目前的折腾中是如此。
本系列中笔者涉及的软件主要有：
- 操作系统：CentOS 7.6.1810 minimal
- docker：1.13.1
- 应用：nodejs v10.15.3
重要概念
docker 相关的几个重要概念有：
- 镜像：image，可以理解为面向对象编程中的“类”，以某一具体镜像为模板，运行具体的容器，提供服务。按笔者理解，镜像至少描述了一个可运行操作系统，每个镜像实例化出的容器，都是可运行的。
- 容器：container，可以理解为面向对象编程中的“对象”，即镜像实例化，一个可以运行的实体。最终提供给用户访问的，都是某个容器所提供的某个服务。
从上面的概念可见，每个实际运行的容器，都源自某个镜像；因此为了让容器能够真正开始运行，需要先构建镜像。按笔者理解，使用docker制作运行容器、或者使用虚拟服务器等技术，都有出于方便移植的考虑。那么，构建的容器体积应当越小越好。因此，笔者选择CentOS的最小化安装版本作为基础镜像的构建源。以下是构建过程。
构建过程
操作系统安装
此步骤正常进行操作系统的最小化安装即可。考虑到这个镜像（代表其所描述的操作系统）未来可能会进一步用于构建多个不同的目标镜像，建议根据实际需要，先规划好此操作系统的系统用户、工作路径等。
这里安装的操作系统，一方面用于构建未来所需的基础镜像，一方面也作为宿主环境使用。
清理
卸载不必要软件包
yum remove -y iwl* *firmware* --exclude=kernel-firmware
清除 yum 缓存
yum clean all
rm -rf /var/cache/yum
构建基础镜像
此时可以开始构建基础镜像了。笔者尝试了两种方法，以下一一介绍。
方法一：通过打包现有操作系统
step 0 : 打包操作系统
这里，笔者使用以下命令，将最小化安装的CentOS 作为模板，得到基础镜像文件 CentOS-7.6-BaseImage.tar.gz。
tar --numeric-owner --exclude=/proc --exclude=/sys --exclude=/mnt --exclude=/var/cache --exclude=/var/log --exclude=/usr/share/{backgrounds,groff,kde4,icons,pixmaps,gnome-background-properties,gnome,sounds} -zcvf /mnt/CentOS-7.6-BaseImage.tar.gz /
其中若干个 --exclude=/XXXX 参数分别代表在打包过程中排除（忽略）的路径，这些路径的内容不被打包入镜像文件里；其中包括了最后镜像文件存放的 /mnt 路径。如果不排除镜像文件存放的目标路径，那么得到的镜像文件会更大。
step 1 : 安装 Docker
将工作环境的操作系统打包得到基础镜像文件后，现在可以在工作环境（宿主环境）中继续安装 Docker 了。
yum install -y docker-io
docker-io 安装完成后，笔者在宿主环境中发现增加一个用户 docerroot；增加一个用户组：dockerroot。
step 2 : 配置Docker操作的专用用户
笔者所处的工作环境中，按权限最小化原则，一般不允许在服务器上使用root用户直接开展工作；虽然在开发时全程使用 root 用户进行操作似乎无伤大雅，但笔者个人倾向于相对稳妥的，使用其它专用用户的方式，用于在宿主环境中操作 docker。
上文提到，docker会增设一个用户 dockerroot ；但笔者尝试使用期间遇到了多种问题，因此还是建议手动创建一个dockeradmin这样的用户，来执行所有涉及 docker 的操作。
其次，笔者在尝试使用 dockerroot 用户组进行docker 操作时，结果如下：
通过在 sudoers 中对 dockerroot 用户组赋予 docker 服务启停权限，是可以让dockerroot 用户组的用户使用 sudo 命令进行 docker 服务启动或停止；但无法使用 docker 另外一些指令，例如 docker images、docker ps等，会出现诸如
Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket at unix:
这样的提示。据其它[教程: Docker启动Get Permission Denied
](https://www.cnblogs.com/informatics/p/8276172.html)所述：
- “docker进程使用Unix Socket而不是TCP端口。而默认情况下，Unix socket属于root用户，需要root权限才能访问。”
- “docker守护进程启动的时候，会默认赋予名字为docker的用户组读写Unix socket的权限，因此只要创建docker用户组，并将当前用户加入到docker用户组中，那么当前用户就有权限访问Unix socket了，进而也就可以执行docker相关命令”
因此，笔者的处理是：
- 手动创建一个 dockeradmin 用户
- 手动创建一个 docker 用户组
- 将 dockeradmin 用户加入 docker 用户组
useradd -d /home/dockeradmin dockeradmin
passwd dockeradmin
groupadd docker
usermod -g docker dockeradmin
如果希望使用其它已存在的用户user_XXX，那么就将用户 user_XXX 添加到 dockerroot用户组中：
step 3 : 配置 sudo 用户
为了让新创建的 dockeradmin 能够启动或停止 docker 服务，还需要在 /etc/sudoers 文件中，为用户 dockeradmin、或者用户组 docker 添加合适的权力。这一步操作需要使用 root 用户来完成。
编辑 sudoers
有以下两种方式可以进行编辑；推荐使用第一种。
visudo
vi /etc/sudoers
进入sudoers 文件后，可以在其中加入以下内容：
## Allows member of the 'docker' group to start and stop service docker
%docker ALL=(root) NOPASSWD:/sbin/service docker restart,(root) NOPASSWD: /sbin/service docker start,(root) NOPASSWD: /sbin/service docker stop
其中第一行 是注释，从第二行开始才是真正生效的内容。这里的“%dockerroot”代表：向 docker 用户组的成员提供了以下这些权限；“NOPASSWD”表示不需要输入 root 口令：
- 使用sudo service docker restart 进行docker服务重启
- 使用sudo service docker start 进行docker服务启动
- 使用sudo service docker stop 进行docker服务停止
完成后，用 dockeradmin 用户登陆，尝试一下能否对docker服务进行启停操作。
step 4 : 打包文件导入本地镜像仓库
使用以下命令，将刚才打包操作系统之后、存放于/mnt路径下的基础镜像文件，导入本地的仓库。
cat /mnt/CentOS-7.6-BaseImage.tar.gz | docker import - centos-min:7.6.1810
其中，centos-min:7.6.1810 可以理解为镜像的 “名称 : 标签”，即名称为“centos-min”，标签为“7.6.1810”。
step 5 : 验证镜像是否创建成功
检查镜像
此时，在 docker 服务正常运行的情况下，可以通过 dockeradmin 用户执行以下指令，显示已有的镜像：
docker images
下图中第三项的centos-min 即是上述通过上述步骤得到的镜像；其SIZE为 767MB。
检查容器
docker run -it centos-min:7.6.1810 /bin/echo "Hello World..."
方法二：通过官方提供脚本构建
step 0 : 下载脚本
通过以下链接获得构建基础镜像的脚本，上传至宿主环境的合适路径
构建脚本
其它教程表示该脚本适用于 CentOS6.9和CentOS 7.4；笔者使用的 CentOS7.6实测也可使用。
step 1 : 赋予脚本可执行权限
chmod 744 mkimage-yum.sh
step 2 : 使用脚本构建
在构建脚本存放路径下，使用 root 用户，利用以下指令运行脚本
./mkimage-yum.sh -y /etc/yum.conf centos7-min
如果执行上述指令出现“ no such file or directory ”，可能是因为 mkimage-yum.sh 脚本从windows下编辑好上传至宿主环境后，其文件格式不对；检验方法如下：
- 使用 vi 打开文件
- :set ff 查看文件格式
笔者在此时得到结果是ff=dos，需要改为unix - :set ff=unix
- 保存退出
之后即可执行。
step 3 : 验证
与方法一的 step 5 相同，不再赘述。
可以看到， 通过脚本构建得到的镜像，其SIZE为281MB，相较直接打包操作系统得到的镜像小了一大半。
导出镜像文件
使用 docker save 指令，可以将指定的镜像进行保存：
docker save -o centos7-min.tar centos7-min:7.6.1810
这里的 -o 选项代表输出为文件。
