【Docker】镜像的原理&定制化镜像

镜像是什么

是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容，我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境(包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等)，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。

• UnionFS（联合文件系统）

  （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(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 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文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。

  bootfs(boot file system)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镜像的最底层是引导文件系统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。

  rootfs (root file system) ，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。

  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。

  

  为什么 Docker 镜像要采用这种分层结构呢? =》加载简单、多次复用

  • 镜像分层最大的一个好处就是共享资源，方便复制迁移，就是为了复用。
  • 比如说有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么 Docker Host 只需在磁盘上保存一份 base 镜像；
  • 同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

  Docker镜像层都是只读的，容器层是可写的

  • 所有对容器的改动 - 无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中。只有容器层是可写的，容器层下面的所有镜像层都是只读的。

  

制作本地镜像 docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

• 案例演示ubuntu安装vim

  原始的默认Ubuntu镜像是不带着vim命令的

  

  外网连通的情况下，安装vim

  • 更新包管理工具 apt-get update

  • 安装vim apt-get -y install vim

    

  安装完成后，commit我们自己的新镜像

  

本地镜像发布到阿里云

• 本地镜像发布到阿里云流程

  

• 将本地镜像推送到阿里云 docker push

  https://promotion.aliyun.com/ntms/act/kubernetes.html

  

  选择个人实例

  

  命名空间

  

  镜像仓库

  
  

  进入管理界面获得脚本

  

  将镜像推送到阿里云

  

  脚本实例

  

• 将阿里云上的镜像下载到本地 docker pull

  

本地镜像发布到私有库

• 下载镜像Docker Registry

  docker pull registry
  

• 运行私有库Registry，相当于本地有个私有Docker hub

  docker run -d -p 5000:5000 -v /zzyyuse/myregistry/:/tmp/registry --privileged=true registry

  默认情况，仓库被创建在容器的/var/lib/registry目录下，建议自行用容器卷映射，方便于宿主机联调，这里是/tmp/registry

  

• 本地镜像制作

  

• curl验证私服库上有什么镜像

  curl -XGET http://127.0.0.1:5000/v2/_catalog

  

• 将新镜像new_ubuntu:0.2修改符合私服规范的Tag

  按照公式： docker tag {镜像}:{Tag} {Host}:{Port}/{Repository}:{Tag}

  

• 修改配置文件使之支持http

  docker默认不允许http方式推送镜像，通过配置选项来取消这个限制。====> 修改完后如果不生效，建议重启docker

  /etc/docker/daemon.json 加上 "insecure-registries": ["127.0.0.1:5000"]

  

• push推送到私服库

  docker push 127.0.0.1:5000/new_ubuntu_re:0.2

  

• pull到本地并运行

  docker pull 127.0.0.1:5000/new_ubuntu_re:0.2