Docker镜像基础知识

Docker 镜像

概念

​ 镜像由多个层组成，每层叠加之后，从外部看来就如一个独立的对象，镜像内部是一个精简的OS，同时还包含应用运行所必须的文件和依赖包，因为容器的设计初衷就是快速和小巧，所以镜像通常都比较小。镜像可以理解为一种构建时（build-time）结构，而容器可以理解为是一种运行时（run-time）结构。
​ Docker镜像由一些松耦合的只读镜像层组成，采用docker pull imageName:tag ，可以看出以Pull complete结尾的每一行都是一个镜像层。可以采用docker image inspect查看到Layers信息。

$ docker image ls inspect centos:7
 "Layers": [
                "sha256:d69483a6face4499acb974449d1303591fcbb5cdce5420f36f8a6607bda11854"
            ]

​ 所有的Docker镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或者增加新的内容时，就会在当前镜像层之上，创建新的镜像层，比如，一个centos:7的镜像，添加了Python包，那么就会在基础镜像层上添加一个镜像层，比如再打了一个安全补丁，又会创建一个新的镜像层。

• Docker镜像含有启动容器所需要的文件系统 及其内容，因此，其用于创建并启动docker容器。
  • 采用分层构建机制，最底层为bootfs，其之为rootfs
    1. bootfs: 用于系统引导的文件系统，包括BootLoader和Kernel，容器启动完成后会被卸载以节约内存资源。
    2. rootfs: 位于bootfs之上，表现为docker容器的跟文件系统。
       • 传统模式中，系统启动时，内核挂载rootfs时会首先将其挂载为"只读"模式，完整性自检完成后将其重新挂载为读写模式。
       • docker中，rootfs由内核挂载为“只读”模式，而后通过“联合挂载”技术额外增加一个“可写层”；
• 位于下层的镜像称为父镜像(parent image)，最底层的称为基础镜像(base image)
• 最上层为“可读写“层，其下的均为”只读“层。

​ 通常使用docker container run和docker service create命令从某个镜像启动一个或多个容器，一旦容器从镜像启动后，二者之间就有依赖关系，并且在镜像启动的容器全部停止之前，镜像是无法被删除的。

镜像拉取

启动时，docker daemon会试图从本地获取相关的镜像；本地镜像不存在时，其将从Registry中下载该镜像并保存到

$ docker pull ubuntu:latest
# 其中 ubuntu为拉取的镜像名，latest为镜像的tag，一般以版本号标识。
# 采用非Docker Hub的镜像仓库
$ docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.11.0-amd64  

镜像推送

# 推送到Docker Hub的个人账号下,首先需要登录。
$ docker login -u gezr17
$ docker push gezr17/httpd

镜像导入导出

# 打包并压缩
$ docker save -o myimg.tar.gz gezr17/httpd:v0.1-1 gezr17/httpd:v0.2
# 可以传到另外一台主机上测试
$ scp myimg.tar.gz [email protected]:/root/
$ docker load -i myimg.tar.gz

镜像仓库

分类

Sponsor Registry：第三方的registry，供客户和Docker社区使用

Mirror Registry：第三方的registry，只让客户使用

Vendor Registry：由发布docker镜像的供应商提供的registry

Private Registry：通过设有防火墙和额外的安全层的私有实体提供的registry

组成

• Repository
  • 由某特定的docker镜像的所有迭代版本组成的镜像仓库
  • 一个Registry中存在多个Repository
    • Repository可分为“顶层仓库”和“用户仓库”
    • 用户仓库名称格式为“用户名/仓库名”
  • 每个仓库可以包含多个Tag，每个tag只对应一个镜像。
• Index
  • 维护用户账户，镜像的校验以及公共命名空间的信息
  • 相当于为Registry提供了一个完成用户认证等功能的检索接口（docker search XXX）

镜像制作

（1）Dockerfile

（2）基于容器制作

# 选择基础镜像，然后生成容器
$ docker run -it --name b1 busybox
# 对容器做一系列操作，比如
mkdir -p /data/html
vi index.html
# 并在index.html中写入你自己的东西，并封装成镜像,并打上tag
$ docker commit -p b1
$ docker tag e252c35dccef gezr17/httpd:v0.1-1
# 如若想创建时把容器的默认情况进行修改，比如以busybox为例
$ docker commit -a "gzr " -c 'CMD ["/bin/httpd", "-f","-h","/data/html"]' -p b1 gezr17/httpd:v0.2
# -a 表示作者信息，-c 表示启动时进入的命令，-p表示暂停容器的运行状态。
# 查看容器的具体信息
$ docker inspect containername
$ curl 172.17.0.5 # 172.17.0.5为容器的IP

（3）Docker Hub automated builds

官方镜像仓库

​ Docker Hub是Docker默认的镜像仓库，所谓镜像仓库就是存储镜像的地方，可以包含多个镜像。

可以通过过滤，只搜索官方仓库，如：

$ docker search ubuntu --filter "is-official=true"

​ 关于docker search 需要注意的最后一点是，默认情况下，Docker只返回25行结果，但是用户可以指定**–limit** 参数来增加返回的内容行数。

​ 注意：镜像是静态的，而容器是动态的，有生命周期的。

Docker Hub

• Image Repositories
• Automated Builds
• Webhooks
• Organizations
• GitHub and Bitbucket Intergration

悬虚镜像

​ 那些没有标签的镜像被称为"悬虚镜像"，可能的原因是：构建了一个新镜像，然后为该镜像打上了一个已经存在的标签，这样Docker会移除旧镜像上的标签，将该标签标在新镜像之上，而旧镜像就会成为"悬虚镜像"。

可以采用以下命令查看和移除悬虚镜像

$ docker image ls --filter dangling=true
$ docker image prune

Docker 目前支持的如下过滤器：

• dangling : 可以指定true或者false，来过滤悬虚镜像

• before：需要镜像名称或者ID作为参数，返回在之前被创建的全部镜像

  $ docker image ls --filter=before="9f38484d220f"
  REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
  

• since：与before类似，可以返回镜像之后的创建的镜像

• label：根据标注label的值或名称，对镜像过滤，如docker image ls 命令输出中不显示标注的内容。

• reference：除上述过滤方式，都可以采用reference来过滤。

  比如采用reference完成过滤并且仅显示标签为latest的示例

  $ docker image ls --filter=reference="*:latest"
  

• 也可以采用format参数来通过对Go模板对输出内容进行格式化，例如只返回Docker主机上镜像大小属性

  $ docker image ls --format "{{.Size}}"
  # 或者只显示仓库，标签，和大小信息
  $ docker image ls --format"{{.Repository}: {{.Tag}}: {{.Size}}"
  # 或者采用更复杂的过滤，如用grep和awk命令。