dockfile概述，使用dockerfile构建Nginx,Tomcat镜像

一.镜像分层

1.1 docker 三要素

镜像：容器的一种静态模板（一组资源的集合，分层的方式一层层累加，组成了完整的镜像
容器：是一种应用/环境的运行时状态/运行时环境
仓库：存放镜像

1.2 创建容器的几种方式

①基于已有的模板文件进行创建
容器导出、导入
②基于已有的镜像进行创建
③dockerfile

1.3 镜像所包含的部分

①基础镜像——》centos 7
②依赖环境——》gcc gcc-C++ make jdk jre gd 等
③应用服务软件包
④应用服务的相关配置文件
⑤启动方式/容器开启时运行的脚本/命令/指令

1.4 镜像的分层

二.dockerfile分层原理

2.1 docker镜像分层

基于AUFS构建
AUFS是一种可叠加的文件系统
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），在最顶层( writable)
容器层以下都是readonly

2.2 涉及技术

①bootfs (boot file system)内核空间
主要包含bootloader和kernel

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

②rootfs (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

③小结:为什么docker的centos镜像只有200M多一点
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

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Host的kernel，自己只需要提供rootfs 就行了。由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一致的,rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs

AUFS与overlay / overlay2 (docker 高版本)
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pocker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

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写时复制一》
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)

注：在修改时，若upper层没有，则会将lower层有的文件复制到upper层进行修改并保存结果

镜像分层简洁概述：

本从顶层到底层顺序
container                 容器层
image (s)                 镜像层（应用的像层——》上层镜像层)
image (s)                 镜像层(依赖环境的镜像层——》下层镜像层)
base image                基础镜像层（linux发行版本操作系统rootfs）
kernel                    内核层（aufs + bootfs )
因为各linux发行版本公用一套bootfs引导、加载文件系统（是由宿主机内核提供的)
同时vm虚拟机的操作系统需要完整的模拟出来
所以容器的操作系统比vm虚拟机的操作系统更为轻量级（区别在于容器是共享宿主机内核的)

2.3 联合挂载

①按下图示创建目录和文件

②挂载

[root@docker demo]# mount -t overlay overlay -o lowerdir=lower,upperdir=upper,workdir=work mergod 

③查看

三.dockerfile操作指令

3.1 ADD和copy区别

copy = cp复制，将宿主机指定的文件复制到image层中

ADD
①可以复制，同时兼有了解压的功能
add nginx-1.12.tar.gz /root/nginx
在复制进去的同时会对压缩包进行解压到容器内部就是 nginx-1.12/
②add复制的对象可以是URL，跨节点的数据(URL)

3.2 CMD和entrypoint的区别

都是容器启动时要加载的命令
①cmd是容器环境启动时默认加载的命令
②entrypoint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。
entrypoint ["sh","-c", "echo $HOME"]
cmd [ "restart" ] #CND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。
entrypoint ["/etc/init.d/nginx"]
cmd [ "restart"]  #CMD作为entrypoint的参数
如果 ENTRYPOINT使用了exec模式，CMD也应该使用exec模式。

例如：
同一个dockerfile中有多个cmd指令的话，哪个生效？
答：最后一个生效
如果dockerfile中有多个cmd命令同时，docker build -t nginx:new
/bin/bash 哪个生效?
答:docker build指定的生效
如果dockerfile中cmd和entrypoint同时存在哪个生效呢
答：看情况，如果都是默认加载的类型：
cmd :默认加载的命令/执行程序
entrypoint:第一个加载的环境
exec方式启动的话，那么entrypoint会覆盖，或将cmd做为entrypoint传入参数
shell 方式启动的话,直接就是entrypoint生效

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

四.编写dockerfile,构建镜像

Dockerfile是由一组指令组成的文件，Dockerfile结构四部分：
①基础镜像信息(指定操作系统镜像是什么镜像、什么版本)
②维护者信息
③镜像操作指令
④容器启动时执行指令(启动容器的时候，执行的脚本/命令参数等等)
Dockerfile每行支持一条指令，每条指令可携带多个参数，支持使用以"#"号开头的注释

4.1 构建nginx镜像

①创建目录和Dockerfile文件

mkdir nginx
vim nginx/Dockerfile 

#基础镜像（centos需小写）
FROM centos:7
#用户信息
MAINTAINER THIS IS NGINX IMAGE
添加环境包
RUN yum  -y update
RUN yum install -y pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#解压nginx软件包
ADD nginx-1.12.2.tar.gz /usr/local/src
#指定工作目录（相当于cd）
WORKDIR /usr/local/src
WORkDIR nginx-1.12.2
RUN ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module && make && make install
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH
#指定httpd端口
EXPOSE 80
RUN echo "daemon off;" >> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
CMD nginx

②上传nginx-1.12.2.tar.gz至/root/nginx/目录下

③基于Dockerfile文件构建镜像命令

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
. :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

④运行容器

 docker run -d -P nginx:new 

⑤浏览器访问

小结:构建nginx镜像
①创建一个对应的目录( mkdir nginx)
②编写Dockerfile文件（最简单的方式，nginx部署脚本放进去，每条命令用RON执行，环境变量使用ENV，移动到对应目录使用workdir，最后使用CMD 进行启动设置)
③在nginx目录中上传nginx-1.12.2.tar.gz软件包等文件
④docker build 创建
⑤docker run运行容器
⑥检验

4.2 构建Tomcat镜像

①创建目录并编写Dockerfile文件，上传相关文件

[root@docker ~]# mkdir Tomcat/

FROM centos:7
MAINTAINER build image tomcat <tang>
EXPOSE 8080

ADD jdk-8u91-linux-x64.tar.gz /usr/local/src
WORKDIR /usr/local/src
ENV JAVA_HOME /usr/local/src/jdk1.8.0_91
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH

ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local/src
RUN mv apache-tomcat-9.0.16/ /usr/local/tomcat9 &> /dev/null
ENV PATH /usr/local/tomcat9/bin/:$PATH
ADD tomcat9.run.sh /usr/local/src
RUN chmod 755 /usr/local/src/tomcat9.run.sh &> /dev/null
CMD ["/usr/local/src/tomcat9.run.sh"]
#ENTRYPOINT ["/usr/local/tomcat9/bin/catalina.sh","run"]
1、ENRYPOINT指开启容器前镜像就已经执行了括号内的命令

2、CMD是开启容器时，要执行的指令，设置容器启动后默认执行的命令及其参数，但 CMD 能够被 docker run 后面跟的命令行参数替换

3、基于Dockerfile内有CMD或者ENTRYPOINT创建镜像时，docker run 后面就不要加指令(/bin/bash)了，会覆盖掉Dockerfile中的指令或者语法报错

vim tomcat9.run.sh
#!/bin/bash
/usr/local/tomcat9/bin/catalina.sh run

②生成镜像

[root@docker tomcat]# docker build -t tomcat:test .
[root@docker tomcat]# docker images |grep tomcat

③创建容器

root@docker tomcat]# docker run -d -P tomcat:test
[root@docker tomcat]# docker ps -a |grep tomcat

④测试

4.3 dockerfile构建Tomcat镜像优化

创建目录并编写Dockerfile文件

[root@docker Tomcat]# cat Dockerfile 
FROM frolvlad/alpine-oraclejdk8  
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local/
WORKDIR /usr/local/
RUN mv /usr/local/apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat &>/dev/null
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
&& sed -i "s#securerandom.source=file:/dev/random#securerandom.source=file:/dev/urandom#g" $JAVA_HOME/jre/lib/security/java.security
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]

生成镜像

[root@docker Tomcat]# docker build -t tomcat:new .

创建容器

测试：