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一、Docker的基礎架構形式
客戶端（docker run |create等）通過httpd或https和一個運行了docker host守護進程的主機（docker daemon）通信。
docker daemon接收到了客戶端的創建或啟動容器的命令后，將在本地查找鏡像創建或啟動容器（在一個docker host上可以啟動多個容器）。
如果本地沒有鏡像，docker host會連接到配置的遠程repository（一般默認repo是docker hub）上下載鏡像到本地的一個專用的文件系統，在docker1.18使用的是overlay2，之前使用的是aufs/btrfs/lxc。鏡像本身是只讀的。
而后開始根據客戶端命令創建或運行容器。
1.1、docker鏡像
根據上面的架構，docker鏡像是docker運行容器的一個重要的組件。docker鏡像含有啟動容器所需要的文件系統及其內容。因此，鏡像的作用就是創建并啟動docker容器，其特點是；
1、采用分層構建機制，最底層為bootfs，其次為rootfs
bootfs：用于系統引導的文件系統，包括bootloader和kernel，容器系統啟動完成會被卸載以節約內存資源
rootfs：位于bootfs之上，表現為docker容器的根文件系統。每添加一個軟件，都是一個獨立的層
在linux傳統模式中，系統啟動時，內核掛載rootfs時，會首先將其掛載為“只讀”模式（為了避免自檢遇到錯誤而刪除文件），完整性自檢完成后再將其掛載為讀寫模式
在docker中，rootfs由內核掛載為“只讀模式”，而后通過“聯合掛載”技術額外掛載一個“可寫層“。
容器啟動時，必須按照層次加載，首先掛載bootfs，系統啟動之后，從內存中刪除bootfs，掛載rootfs，其次依次掛載上面的image層，每個應用都是一個層，這下面的所有層都是只讀的。而后，在最上層掛載一個可寫層。（對于一個容器來說，它的寫操作都只能在這個可寫層來實現）。他們是疊加在一起掛載的，所以稱之為聯合掛載。
當一個容器銷毀時（執行docker container rm操作）它的可寫層也將被刪除掉。
1.2、docker文件系統
1、docker鏡像的分層構建，聯合掛載依賴于專有文件系統的支撐才能實現，在早期用到的專有文件系統是aufs（advanced multi-layered unification filesystem）：高級多層統一文件系統，aufs是最早被docker用來實現聯合掛載的linux文件系統，它是UnionFS的重新實現，2006年由junjiro Okajima開發。由于centos內核對aufs不支持，所以早期使用docker只能使用Ubuntu操作系統。
2、aufs的競爭產品是overlayfs，從3.18版本開始被合并到linux內核
3、除了aufs，docker還支持btrfs，devicemapper和vfs等
在Ubuntu系統下，docker默認使用aufs，而早期在centos7中，用的是devicemapper，現在最新版本的dockercentos用的是overlayfs第二個版本；overlay2（overlay2是一種抽象的二級文件系統，需要借助于本地文件系統；xfs）
1.3、docker registry
我們去構建鏡像時，鏡像做好之后應該有一個統一存儲的位置，這個位置叫docker registry
1、docker registry分類
Sponsor Registry：第三方的registry，供客戶和Docker社區使用
Mirror Registry：第三方的registry，只讓客戶使用，比如docker cn加速，阿里云的docker加速器
Vendor Registry：由發布Docker鏡像的供應商提供的registry，比如紅帽，只提供給買了服務了客戶使用
Private Registry：私有的docker倉庫，指用戶自己搭建的docker倉庫，只能供內部使用
public docker registry：公共的docker倉庫，一般沒有做額外的配置，指的就是docker hub
由于第三方registry的鏡像大部分都不符合我們的使用要求，所以我們都要自建registry
2、registry的組成
Registry：
由某特定的docker鏡像的所有迭代版本組成的鏡像倉庫，
一個Registry中可以存在多個Repository
Repository可分為“頂層倉庫”和“用戶倉庫”
用戶倉庫名稱格式為“用戶名/倉庫名”
每個倉庫可以包含多個Tag，每個Tag對應一個鏡像
Index：
維護用戶賬戶，鏡像的校驗以及公共命名空間的信息
相當于為Registry提供了一個完成用戶認證等功能的檢索接口
3、registry的拉取
拉取鏡像使用docker pull命令
docker pull <registry>[:<port>]/[<namespace>/]<name>:<tag>
其中registry、port、namespace可省略
registry：是一個倉庫的web地址，如果不使用默認的docker hub倉庫，需要指明倉庫地址
port：是倉庫web地址的端口號，默認使用443
namespace：代表是哪個用戶的倉庫，如果鏡像是頂級倉庫，namespace就是可省略的，namespace分為三類
name：倉庫的名字，和tag一起標識了一個唯一的鏡像
tag：鏡像的標簽，沒有就代表是一個鏡像的最新版
其中，nginx為頂層倉庫，jwilder/nginx-proxy為用戶的倉庫
例如：
docker pull nginx:1.14 # 沒有指倉庫地址默認從docker hub上下載nginx1.14版本到本地 docker pull quay.io/coreos/flannel:v0.10.0-amd64 # 從quay上拉取鏡像，coreos是namespace，flannel是倉庫名，v0.10.0-amd64是tag
4、鏡像的制作
鏡像的生成途徑有三種
Dockerfile
基于容器制作
Docker Hub automated builds
4.1、基于容器制作鏡像（在一個centos鏡像中安裝httpd并設置啟動容器執行httpd命令）
首先要啟動一個容器，我去docker hub下載一個centos的鏡像
1、下載centos鏡像并運行
[root@localhost ~]# docker image pull centos:6.6 6.6: Pulling from library/centos f9f73d801f05: Pull complete Digest: sha256:74727b849f5169d0de21848f8da9d47ea241757d6f89434f312813f723451ebd Status: Downloaded newer image for centos:6.6 [root@localhost ~]# [root@localhost ~]# docker image ls REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE nginx stable ecc98fc2f376 2 weeks ago 109MB centos 6.6 4e1ad2ce7f78 3 weeks ago 203MB redis 4-alpine 05097a3a0549 4 weeks ago 30MB [root@localhost ~]# docker container run -p 5000:5000 --name centos1 -it centos:6.6 /bin/sh sh-4.1# sh-4.1#
2、在容器中安裝httpd
sh-4.1# yum install httpd ... ... ... Installed: httpd.x86_64 0:2.2.15-69.el6.centos Dependency Installed: apr.x86_64 0:1.3.9-5.el6_9.1 apr-util.x86_64 0:1.3.9-3.el6_0.1 apr-util-ldap.x86_64 0:1.3.9-3.el6_0.1 httpd-tools.x86_64 0:2.2.15-69.el6.centos mailcap.noarch 0:2.1.31-2.el6 redhat-logos.noarch 0:60.0.14-12.el6.centos Complete! sh-4.1#
3、編輯httpd主頁文件并啟動httpd
sh-4.1# echo "<h2>Welcom To My Httpd</h2>" >/var/www/html/index.html sh-4.1# /usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND sh-4.1# curl 127.0.0.1 <h2>Welcom To My Httpd</h2>
4、修改容器啟動執行的命令并制作鏡像
[root@bogon ~]# docker commit -p -c 'CMD ["/usr/sbin/apachectl"," -D","FOREGROUND"]' centos1 httpd:1.1 sha256:bbffcf779dd42e070d52a4661dcd3eaba2bed898bed8bbfe41768506f063ad32 [root@bogon ~]# [root@bogon ~]# [root@bogon ~]# docker image ls REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE httpd 1.1 bbffcf779dd4 6 seconds ago 264MB # 這是剛才制作的httpd鏡像 nginx stable ecc98fc2f376 2 weeks ago 109MB centos 6.6 4e1ad2ce7f78 3 weeks ago 203MB redis 4-alpine 05097a3a0549 4 weeks ago 30MB
5、直接啟動剛才制作的鏡像并驗證httpd是否可以訪問
[root@localhost ~]# docker container run --name centos2 -d httpd:1.1 868410465faaa3c3b89d84890e2fa8f76fe4d645075b6796299a24ccfb80be48 [root@bogon ~]# curl 172.17.0.2 <h2>Welcom To My Httpd</h2>
6、查看運行的centos2的容器的詳細信息
[root@localhost ~]# docker container inspect centos2
[
...
...
...
"Cmd": [
"/usr/sbin/apachectl",
" -D",
"FOREGROUND"
],
"ArgsEscaped": true,
"Image": "httpd:1.1",
"Volumes": null,
"WorkingDir": "",
"Entrypoint": null,
"OnBuild": null,
"Labels": {}
},
...
...
...
"Networks": {
"bridge": {
"IPAMConfig": null,
"Links": null,
"Aliases": null,
"NetworkID": "bb55b61b005b7191dd2c5dc67f58dbf5be6cd7d2b29b01fc9cee56fc97166920",
"EndpointID": "c4e1d785b5c463d9c99bf323ec07508fef364ff4be91f148e6f0ed7a9f96c4d6",
"Gateway": "172.17.0.1",
"IPAddress": "172.17.0.2",
"IPPrefixLen": 16,
"IPv6Gateway": "",
"GlobalIPv6Address": "",
"GlobalIPv6PrefixLen": 0,
"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",
"DriverOpts": null
}
}
}
}
]可以看到，CMD已經從運行/bin/sh變成了我改的運行httpd服務了。至此，基于容器的鏡像已經構建成功
5、鏡像的導入和導出
如果我們制作的鏡像無法push到registry，那么可以使用鏡像的導入和導出共享給其他人
5.1、打包鏡像
docker save命令可以將你的鏡像打包成壓縮文件，由此共享給其他人
[root@localhost ~]# docker image ls # 打包之前的鏡像 REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE httpd 1.1 bbffcf779dd4 19 minutes ago 264MB nginx stable ecc98fc2f376 2 weeks ago 109MB centos 6.6 4e1ad2ce7f78 3 weeks ago 203MB redis 4-alpine 05097a3a0549 4 weeks ago 30MB [root@localhost ~]# [root@localhost ~]# [root@localhost ~]# docker save -o myimages.gz httpd:1.1 nginx:stable centos:6.6 redis:4-alpine [root@localhost ~]# ls myimages.gz myimages.gz
5.2、刪除現有的鏡像
[root@localhost ~]# docker image rm httpd:1.1 nginx:stable centos:6.6 redis:4-alpine Untagged: httpd:1.1 Deleted: sha256:bbffcf779dd42e070d52a4661dcd3eaba2bed898bed8bbfe41768506f063ad32 Deleted: sha256:dd73969752ff69c74c52136379013cff46f6cc2055e0bf46f64be5d336270dfd Untagged: nginx:stable Untagged: nginx@sha256:8b600a4d029481cc5b459f1380b30ff6cb98e27544fc02370de836e397e34030 Deleted: sha256:ecc98fc2f376d6560311b66d6958e4350a5a485ee07aa2d1235842d0bce440da Deleted: sha256:1113e327b1235b943bc1e68ae9afa1fb663b4eb7527759ed28af36e0d2c2943e Deleted: sha256:639da82d77d23ee8dedd6291b14f715af416d9cbf311b6f3ad982d7ce5a37c07 Deleted: sha256:237472299760d6726d376385edd9e79c310fe91d794bc9870d038417d448c2d5 Untagged: centos:6.6 Untagged: centos@sha256:74727b849f5169d0de21848f8da9d47ea241757d6f89434f312813f723451ebd Deleted: sha256:4e1ad2ce7f78a77d914f18887130acd55778fbdd1bd3288f026ebd29181ec365 Deleted: sha256:da6517724f67fd4133a5bf508f7c79e20d8e2741c5b3264790d49db5e97c0e2e [root@localhost ~]# [root@localhost ~]# docker image ls REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE [root@localhost ~]#
5.3、重新load回剛才的鏡像
[root@localhost ~]# docker load -i myimages.gz da6517724f67: Loading layer [==================================================>] 213.2MB/213.2MB ddcb568d3d1e: Loading layer [==================================================>] 61.56MB/61.56MB Loaded image: httpd:1.1 237472299760: Loading layer [==================================================>] 58.44MB/58.44MB f4a5f8f59caa: Loading layer [==================================================>] 54.2MB/54.2MB 19c605f267f4: Loading layer [==================================================>] 3.584kB/3.584kB Loaded image: nginx:stable Loaded image: centos:6.6 df64d3292fd6: Loading layer [==================================================>] 4.672MB/4.672MB 04c8ef03e935: Loading layer [==================================================>] 11.78kB/11.78kB 169a281fff0f: Loading layer [==================================================>] 2.192MB/2.192MB 742e4d74cbf8: Loading layer [==================================================>] 24.32MB/24.32MB 9e8211b509e6: Loading layer [==================================================>] 1.536kB/1.536kB c51fc5b2384b: Loading layer [==================================================>] 3.584kB/3.584kB Loaded image: redis:4-alpine [root@localhost ~]# docker image ls REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE httpd 1.1 bbffcf779dd4 28 minutes ago 264MB nginx stable ecc98fc2f376 2 weeks ago 109MB centos 6.6 4e1ad2ce7f78 3 weeks ago 203MB redis 4-alpine 05097a3a0549 4 weeks ago 30MB
5.4、重新運行鏡像驗證是否可以啟動容器
[root@localhost ~]# docker container run --name myhttpd -d httpd:1.1 ae29e544fbe614bca3109b94ec77afd55a29bd637280c88e703191edd80751fc [root@localhost ~]# [root@localhost ~]# docker container ls CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES ae29e544fbe6 httpd:1.1 "/usr/sbin/apachectl?? 8 seconds ago Up 7 seconds 5000/tcp myhttpd [root@localhost ~]# curl 172.17.0.2 <h2>Welcom To My Httpd</h2>
鏡像的上傳到registry操作后續補上
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