Dockerfile的概述和构建镜像

docker 三要素

镜像：容器的惊涛模板
容器：一种应用环境的运行时状态
仓库：存放镜像的

创建镜像的方式

基于已有镜像创建
基于本地模板创建
基于Dockerfile创建

镜像有哪些部分组成

1、基础镜像-------centos
2、依赖环境-------gcc make jdk 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

docker镜像分层

基于AUFS，它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
每一层镜像称为bash 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

具体技术

1、bootfs(boot file system)集成在内核空间
主要包含了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镜像最底层的是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、rootfs（root file system）集成在内核空间
在bootfs之上（bash images,例如centos 、Ubuntu）
包含的就是典型的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

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

4、AUFS与overlay / overlay2 (docker 高版本)
AUFS是一种联合文件系统。它使用同一个Linuxhost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)

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
docker镜像层次结构

//
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)

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)

联合挂载

// 
[root@localhost demo]# mkdir work
[root@localhost demo]# mkdir mergod

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

dockerfile操作指令

ADD和copy区别

两者都可以复制
但是ADD还具有了解压的功能 ，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/
add复制的对象可以是URL，跨节点的数据(URL)

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

编写dockerfile,nginx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

//
[root@localhost ~]# mkdir nginx
[root@localhost ~]# cd nginx
[root@localhost nginx]# vim dockerfile

#基础镜像 centos要小写
FROM centos:7
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
ADD nignx-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
#设置环境变量值
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

//
[root@localhost nginx]# ls
dockerfile  nginx-1.12.2.tar.gz  ##传入压缩包

基于dockerfile文件，构建镜像

//
[root@localhost nginx]# 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

创建成功


访问网页

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

构建tomcat镜像

//
[root@localhost ~]# mkdir tomcat
[root@localhost ~]# cd tomcat
[root@localhost tomcat]# vim dockerfile
FROM centos:7
MAINTAINER build image tomcat 
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/tomcat &> /dev/null
ENV PATH /usr/local/tomcat/bin/:$PATH
ADD tomcat.run.sh /usr/local/src
RUN chmod 755 /usr/local/src/tomcat.run.sh &> /dev/null
CMD ["/usr/local/src/tomcat.run.sh"]

//
[root@localhost tomcat]# cat tomcat.run.sh
#!/bin/bash
/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh run

构建镜像，基于dockerfile

// 
docker build  -t tomcat:new .

启动容器

访问

Tomcat镜像优化

//
[root@localhost 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"]

//
docker build  -t tomcat:new . ##忘记改标签了

比优化前少了400兆

开启容器，随机暴露端口

// 
[root@localhost tomcat]# docker run -d -P tomcat:new