Docker系列- 镜像制作与发布

Posted 2020-11-24 way2backend

上篇文章引入了Docker的基本原理和操作，本节文章主要介绍如何制作Docker镜像和发布。

镜像文件结构

Docker镜像的本质是一系列文件的集合，这些文件依次叠加，形成了最后的镜像文件,类似于下图所示的结构，

从底层往上，依次是文件系统层，操作系统层，专有镜像层，读写层。

• 启动文件层：Docker启动时的用到的文件系统，启动完成后会自动脱离，用户不会与这一层直接打交道。

• 操作系统层：这一层主要是操作系统相关的一些文件，根据发行版本的不同，可能有CentsOS、Ubuntu等等。文件包含dev，/proc，/bin，/etc?等目录, 是一个最小化的操作系统，很多工具都没有提供，包括vi、wget、curl等。注意这一层不包含linux内核，只是可在任何满足要求的linux内核上运行。

• 专有镜像层：一般各大软件都会基于上面两层制作专有的镜像，比如nginx、tomcat等，都有专门的官方镜像，可以直接在docker hub上下载。

• 读写层：这是我们制作自己的镜像时需要操作的层，是一个动态的运行环境，在后续镜像制作中的比如ENV, Volume,cmd等操作最终落实到此运行环境中。

制作镜像的实质就是修改读写层。当需要修改镜像内的某个文件时，只对处于最上方的读写层进行了变动，不复写下层已有文件系统的内容，已有文件在只读层中的原始版本仍然存在，但会被读写层中的新版本文件所隐藏，当 docker commit 这个修改过的容器文件系统为一个新的镜像时，保存的内容仅为最上层读写文件系统中被更新过的文件。

可以通过history命令查看镜像层，

制作镜像

制作镜像有两种通用的方法，第一种是直接通过配置好的Container来生成镜像；另外一种是通过Dockerfile的方式，基于已有的镜像来生成新的镜像，这种方法更为常用。

配置Container制作镜像

这里以制作nginx的镜像为例，介绍整个制作流程。

1）下载基础镜像，这里以Ubuntu作为基础镜像。由于本地没有镜像可以先利用docker search获取官方镜像的名称，然后docker pull将镜像下载到本地。

2）以交互方式启动镜像，方便在容器中安装软件。-it表示交互方式，/bin/bash为指定启动的终端。下图可以看到已经成功进入到容器内部了。

docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

3）现在按照Nginx正常的安装流程安装即可，由于Ubuntu镜像只是一个最小化的系统，可能你需要通过apt-get install来安装一些需要的软件。

4）退出容器，使用commit指令生成新的镜像。

注意退出容器的时候，也有两种方法，通常直接exit就可以，但是这样容器也会关闭。如果不想关闭容器，只是退出终端，可以使用Ctrl+P+Q快捷键，此时退出后，容器依然在后台运行。

直接运行docker commit同时指定容器id或者name，以及镜像名就可以了，新的镜像制作完成了。

docker commit e0c618df0979 ubuntu-nginx

接下来可以通过正常的方式启动镜像了。

使用Dockerfile制作

上面介绍了手动进入容器内部，制作Docker镜像的方式，一般比较繁琐。通常我们会使用Dockerfile的方式制作镜像，这种方式下我们需要编写Dockerfile文件。

Dockerfile文件

Dockerfile是一个文本格式的配置文件，用户可以使用Dockerfile快速创建自定义镜像。

下面是一个简单的Dockerfile文件，先将编译生成的jar文件复制到容器，然后声明容器暴露的端口，最后指定在启动容器时需要运行的指令。

FROM openjdk:8
ADD ["target/bazaar-1.0.0.jar", "bazaar.jar"]
EXPOSE 1234
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/bazaar.jar"]

Dockerfile中常用的指令集有：

• FROM: 第一条指令必须为FROM指令，用于指定基础镜像。
• MAINTAINER: 指定维护者信息。
• RUN: 会在shell终端运行命令。
• EXPOSE: 格式为 EXPOSE?[?...],声明容器需要暴露的端口号。镜像启动可以通过 –P 或 -p 进行端口映射的绑定。
• ENV: 指定一个环境变量，可以被后续的RUN引用，并且在容器中记录该环境变量。
• ADD: 该命令将复制指定的到容器中的。其中可以是Dockerfile所在目录的一个相对路径；也可以是tar文件（自动解压）。
• VOLUME: 格式为 VOLUME [path]。创建一个可以从本地主机或其他容器挂载点，一般用来存放需要保持的数据。
• USER: 指定运行容器时的用户名，后续的RUN也会指定该用户。
• WORKDIR: 指定工作空间，后续命令都在此目录下执行。

比较复杂的是CMD与ENTRYPOINT的对比，两者都可以运行指令，但是稍有不同。

• CMD给出的是一个容器的默认的可执行体，可以被覆盖。
• ENTRYPOINT才是正统地用于定义容器启动以后的执行体，这个执行体一定会被执行。

(1) CMD单独使用

FROM debian:wheezy
CMD ["/bin/ping", "localhost"]

启动后不指定任何参数，将会ping localhost，

$ docker run -it test
PING localhost (127.0.0.1): 48 data bytes
56 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.076 ms
56 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.087 ms
56 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.090 ms
^C--- localhost ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 0.076/0.084/0.090/0.000 ms

但是如果启动容器的同时带有新的指令，则原有的CMD会被新的指令覆盖，

docker run -it test bash
root@e8bb7249b843:/#

（2）CMD和ENTRYPOINT同时使用

CMD通常用作传递参数给ENTRYPOINT，如下例子所示：

FROM debian:wheezy
ENTRYPOINT ["/bin/ping"]
CMD ["localhost"]

直接运行镜像并不指定任何参数，将会一直ping localhost

$ docker run -it test
PING localhost (127.0.0.1): 48 data bytes
56 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.096 ms
56 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.088 ms
56 bytes from 127.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.088 ms
^C--- localhost ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 0.088/0.091/0.096/0.000 ms

如果直接运行的同时，指定一个参数，将会ping对应的参数，此时CMD被覆盖。

$ docker run -it test google.com
PING google.com (173.194.45.70): 48 data bytes
56 bytes from 173.194.45.70: icmp_seq=0 ttl=55 time=32.583 ms
56 bytes from 173.194.45.70: icmp_seq=2 ttl=55 time=30.327 ms
56 bytes from 173.194.45.70: icmp_seq=4 ttl=55 time=46.379 ms
^C--- google.com ping statistics ---
5 packets transmitted, 3 packets received, 40% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 30.327/36.430/46.379/7.095 ms

如果你想要制作的容器更加通用一些，可以在Dockerfile中使用CMD ["/path/dedicated_command"]，这样你可以在运行容器的同时，根据需求来覆盖已有的指令。

利用Dockerfile制作容器

上面介绍了Dockerfile中常用的指令，一般我们写好Dockerfile之后，直接进入到Dockerfile所在的目录，运行docker build即可，Docker会根据Dockerfile中指定的步骤来生成我们的镜像。

$ docker build -t your_image_name .

以上就是制作镜像的所有流程，接下来介绍镜像的发布。

镜像发布

镜像发布有两种选择，可以直接push到官方的docker hub，你只需要注册一个docker账号即可；也可以自己在本地创建私有仓库，将镜像push这里。

Docker Hub

打开 https://hub.docker.com/ 注册好账户后，记住好自己的账户名，待会需要将本地的镜像打tag带上用户名，然后进行push。

首先使用如下的指令就给本地镜像打tag，

docker tag myImage:v1 your_user_name/myImage:v1

接下来直接push就行，会自动push到官方仓库，注意可能会需要docker login一下，这里直接输入用户名密码即可。

docker push your_user_name/myImage:v1

这样官方仓库就有你的Image了， 以后直接docker pull就行了。

本地私有仓库

(1) 首先下载registry镜像：docker pull registry.

(2) 接着在5000端口启动，docker run -d --name reg -p 5000:5000 registry.

(3) 配置http传输，私服默认只能使用https，需要配置开放http.

以centos上的配置为例，

注意图中的ip根据实际registry的ip来进行设置，可以通过docker inspect reg来找到。

配置完毕重启下docker服务

systemctl daemon-reload 
systemctl restart docker

以上就完成了私有仓库的创建。

接下来直接push Image到仓库即可，流程和push到官方仓库类似，只是打tag的用户名改成私有仓库的地址。

（1）打tag

docker tag hello-world http://192.168.244.7:5000/hello-world 

（2）push镜像

docker push 192.168.244.7:5000/hello-world

（3）查询镜像：

（4）查询镜像版本：

以上就是镜像制作和发布的全部内容，下节会介绍实际部署中，docker-compose的使用以及docker的网络通信。

参考链接：

• https://stackoverflow.com/questions/21553353/what-is-the-difference-between-cmd-and-entrypoint-in-a-dockerfile

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