【docker】docker镜像原理

一、操作系统组成部分

• 1.进程调度子系统
• 2.进程通信子系统
• 3.内存管理子系统
• 4.设备管理子系统
• 5.文件管理子系统
• 6.网络通信子系统
• 7.作业控制子系统

二、Linux文件系统

• 1.linux文件系统由bootfs和rootfs两部分组成
• 2.bootfs：包含bootloader（引导加载程序）和kernel（内核）
• 3.rootfs：root文件系统，包含的就是典型Linux系统中的/dev，/proc，/bin，/etc等标准目录和文件
• 4.不同的linux发行版，bootfs基本一样，rootfs不同，如ubuntu、centos等

三、docker镜像原理

• 1.docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成
• 2.最底层是bootfs，并使用宿主机的bootfs
• 3.第二层是root文件系统rootfs，称为base image
• 4.再往上可以叠加其它的镜像文件，例如jdk镜像叠加到rootfs基础镜像，tomcat镜像叠加到jdk镜像
• 5.拉取tomcat镜像时，由于tomcat镜像依赖于jdk，然后会拉取jdk镜像，jdk镜像依赖于基础镜像，也会拉取基础镜像，三个镜像称为只读镜像，每一层镜像都可以被其它镜像复用
• 6.这种叠加技术叫做统一文件系统技术（Union File System），能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供一个统一的视角，从而隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统
• 7.一个镜像可以放在另一个镜像的上面。位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像称为基础镜像
• 8.当从一个镜像启动容器时，docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器

四、说明

• 1.docker镜像的本质是一个分层的文件系统
• 2.centos的ios镜像文件包含bootfs和rootfs，docker的centos镜像复用操作系统的bootfs，只有rootfs和其他镜像层
• 3.由于docker镜像是分层的，tomcat虽然只有70多MB，但它依赖于父镜像和基础镜像，所以整个对外暴露的tomcat镜像大小500多MB

五、镜像制作

5.1 方式一：容器转镜像

• 1.容器转镜像，将可写容器重新转化为新的镜像
• 2.命令

docker commit 容器id 镜像名称:版本号
// 压缩文件 -o 是output 输出
docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号
// load 压缩文件成为镜像
docker load -i 压缩文件名称

5.2 方式二：dockerfile

5.2.1 dockerfile说明

• 1.dockerfile是一个文本文件
• 2.包含了一条条的指令
• 3.每条指令构建一层镜像，基于基础镜像，最终构建出一个新的镜像
• 4.对于开发人员来说，可以为开发团队提供一个完全一致的开发环境
• 5.对于测试人员来说，可以直接拿开发时所构建的镜像或者通过dockerfile文件构建一个新的镜像
• 6.对于运维人员来说，在部署时，可以实现应用的无缝移植

5.2.2 dockerfile关键字

关键字	作用	备注
FROM	指定父镜像	指定dockerfile基于哪个image构建
MAINTAINER	作者信息	用来标明这个dockerfile是谁写的
LABEL	标签	用来标明dockerfile的标签，可以使用label代替maintainer，最终都是在docker image基本信息中可以查看
RUN	执行命令	执行一段命令，默认是/bin/sh，格式：RUN command 或者 RUN ["command","param1","param2"]
CMD	容器启动命令	提供启动容器时的默认命令和entrypoint配合使用，格式：CMD command param1 param2 或者 CMD ["command", "param1", "param2"]
ENTRYPOINT	入口	一般在制作一些执行就关闭的容器中会使用
COPY	复制文件	build的时候复制文件到image中
ADD	添加文件	build的时候添加文件到image中，不仅仅局限于当前build上下文可以来源于远程服务
ENV	环境变量	指定build时候的环境变量，可以在启动容器的时候，通过-e覆盖，格式：ENV name=value
ARG	构建参数	构建参数只在构建的时候使用的参数，如果有ENV，那么EVN的相同名字值始终会覆盖ARG的参数
VOLUME	定义外部可以 挂载的数据卷	指定build的image哪些目录可以启动的时候挂载到文件系统中，启动容器的时候使用-v绑定，格式：VOLUME ["目录"]
EXPOSE	暴露端口	定义容器运行的时候监听的端口，启动容器使用-p来绑定暴露端口 格式EXPOSE 8080或者EXPOSE 8080/udp
WORKDIR	工作目录	指定容器内部的工作目录，如果没有创建则自动创建，如果指定/，使用的是绝对地址，如果不是/开头，那么是在上一条workdir的路径的相对路径
USER	指定执行用户	指定build或者启动的时候，用户在RUN CMD ENTRYPOINT执行的时候的用户
HEALTHCHECK	健康检查	指定监测当前容器的健康监测的命令，基本上没用，因为常见情况应用本身有健康监测机制
ONBUILD	触发器	当存在ONBUILD关键字的镜像作为基础镜像的时候，当执行FROM完成之后会执行ONBUILD的命令，但是不影响当前镜像，用处不大
STOPSIGNAL	发送信号量到宿主机	该STOPSIGNAL指令设置将发送到容器的系统调用信号以退出
SHELL	指定执行脚本的shell	指定RUN CMD ENTRYPOINT执行命令的时候使用的shell