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一、Docker的数据管理
管理Docker 容器中数据主要有两种方式:数据卷(Data Volumes) 和数据卷容 (DataVolumes Containers)
1.数据卷
- 数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移。数据卷的使用类似于Linux下对目录进行的mount操作
[root@nginx1 /]# docker pull centos:7
#宿主机目录/var/www 挂载到容器中的/data1.
#注意:宿主机本地目录的路径必须是使用绝对路径。如果路径不存在，Docker会自动创建相应的路径
#-v选项可以在容器内创建数据卷
[root@nginx1 /]# docker run -v /var/www:/data1 --name q1 -it centos:7 /bin/bash
[root@8bb657af6fad /]# ls #就可以看到data1的目录了
[root@8bb657af6fad data1]# echo "this is web1" > /data1/abc.txt
[root@8bb657af6fad data1]# pwd
/data1
[root@8bb657af6fad data1]# cat abc.txt
this is web1
#返回宿主机进行查看
[root@nginx1 /]# cat /var/www/abc.txt
this is web1
2.数据卷容器
- 如果需要在容器之间共享一些数据，最简单的方法就是使用数据卷容器。数据卷容器是一个普通的容器，专门提供数据卷给其他容器挂载使用
#创建一个容器作为数据卷容器
[root@nginx1 /]# docker run --name q2 -v /data1 -v /data2 -it centos:7 /bin/bash
[root@20e8a0e4971a /]# echo "TEIS IS WEB2" > /data2/ABC.txt
[root@20e8a0e4971a /]# echo "this is web2" > /data1/abc.txt
#使用--volumes-from来挂载q2容器中的数据卷到新的容器
[root@nginx1 /]# docker run -it --volumes-from q2 --name web3 centos:7 /bin/bash
[root@c065d5aff916 /]# cat /data1/abc.txt
this is web2
[root@c065d5aff916 /]# cat /data2/ABC.txt
TEIS IS WEB2
二、容器互联（使用centos镜像）
- 容器互联是通过容器的名称在容器间建立一条专门的网络通信隧道。简单点说，就是会在源容器和接收容器之间建立一条隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息
#创建并运行源容器取名web1
[root@localhost ~]# docker run -itd -P --name web1 centos:7 /bin/bash
#创建并运行接收容器取名web2，使用--1ink选项指定连接容器以实现容器互联
#--link容器名:连接的别名
[root@localhost ~]# docker run -itd -P --name web2 --link web1:web1 centos:7 /bin/bash
#进web2容器，ping web1
[root@localhost ~]# docker exec -it web2 bash
[root@01b098e3885b /]# ping web1
#使用 inspect 可以查看容器的详细信息，用grep 查看容器互联状态，-C(大写)查看上下几行的内容
[root@localhost ~]# docker inspect 01b098e3885b |grep -C 3 "Link"
"GroupAdd": null,
"IpcMode": "private",
"Cgroup": "",
"Links": [
"/web1:/web2/web1" #容器互联状态
],
"OomScoreAdj": 0,
三、Docker 镜像的创建
- 创建镜像有三种方法，分别为基于已有镜像创建、基于本地模板创建以及基于Dockerfile创建
1.基于现有镜像创建
#1.首先启动一个镜像，在容器里做修改
[root@localhost ~]# docker create -it centos:7 /bin/bash
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
98a751bdbbe6 centos:7 "/bin/bash" 2 minutes ago Created admiring_nash
#2.然后将修改后的容器提交为新的镜像，需要使用该容器的ID号创建新镜像
#常用选项:
-m说明信息;
-a作者信息;
-p生成过程中停止容器的运行
[root@localhost ~]# docker commit -m "new" -a "centos" 98a751bdbbe6 centos:test
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos test a87adee0ecdd 52 seconds ago 204MB
2.基于本地模板创建
通过导入操作系统模板文件可以生成镜像，模板可以从OPENVZ开源项目下载，下 载地址为
http://openvz.org/Download/template/precreated
wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
#导入为镜像
[root@localhost ~]# cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
debian test 75ee072a1992 28 seconds ago 215MB
3.基于Dockerfile 创建
1.联合文件系统(UnionFS )
-
UnionFS(联合文件系统) : Union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。AUFS、 OberlayFS及Devicemapper 都是一种UnionFS
-
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
-
我们下载的时候看到的一层层的就是联合文件系统
2.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就是UnionFS
- bootfs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（bootfs 引导加载宿主机内核，所以所有镜像运行的容器都是共享宿主机的内核）
- 在Docker镜像的最底层是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，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（在内核加了一层基础的镜像，提供linux目录文件等运行环境，此层为镜像的初始化rootfs）
- 我们可以理解成一开始内核里什么都没有，操作一个命令下载debian,这时就会在内核上面加了一层基础镜像;再安装一个emacs,会在基础镜像上叠加一层image; 接着再安装一个apache， 又会在images上面再叠加一层image。 最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。在Docker的体系里把这些rootfs叫做Docker的镜像。但是，此时的每一层rootfs都是read-only的，我们此时还不能对其进行操作。当我们创建一个容器，也就是将Docker镜像进行实例化，系统会在一层或是多层read-only的rootfs之上分配一层空的read-write的rootfs
3.为什么Docker里的centos的大小才200M
因为对于精简的OS，rootfs可以很小， 只需要包含最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用宿主机的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。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
4. Dockerfile
- Docker镜像是一个特殊的 文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外， 还包含了一些为运 行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变
- 镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本用这个脚本来构建、定制镜像，那么镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是Dockerfile
- Dockerfile是一个文本文件，其内包含了一条条的指令(Instruction)，每一条指令构建一层， 因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。有了Dockerfile，当我们需要定制自己额外的需求时，只需在Dockerfile.上添加或者修改指令，重新生成image即可，省去了敲命令的麻烦
- 除了手动生成Docker镜像之外，可以使用Dockerfile自动生成镜像。Dockerfile是由多条的指令组成的文件，其中每条指令对应Linux中的一条命令，Docker 程序将读取Dockerfile中的指令生成指定镜像
- Dockerfile结构大致分为四个部分:基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令。Dockerfile每行支持一条指令，每条指令可携带多个参数，支持使用以“#“号开头的注释
四、Docker 镜像结构的分层
- 镜像不是一个单一的文件，而是有多层构成。容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里做的任何文件改动，都会写到这个读写层。如果删除了容器，也就删除了其最上面的读写层，文件改动也就丢失了。Docker使用存储驱动管理镜像每层内容及可读写层的容器层
- (1) Dockerfile中的每个指令都会创建一个新的镜像层
- (2)镜像层将被缓存和复用
- (3)当Dockerfile的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了，对应的镜像层缓存就会失效
- (4)某一层的镜像缓存失效，它之后的镜像层缓存都会失效
- (5)镜像层是不可变的，如果在某一层中添加一个文件，然后在下一层中删除它，则镜像中依然会包含该文件，只是这个文件在Docker容器中不可见了
五、Dockerfile操作常用的指令
- 命令详解
1.FROM 镜像
- 指定新镜像所基于的基础镜像，第一条指令必须为FROM指令，每创建一个镜像就需要一条FROM指令
2.MAINTAINER 名字
- 说明新镜像的维护人信息 （可写可不写）
3.RUN命令
- 在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中
4.ENTRYPOINT [“要运行的程序”，“参数1”, “参数2”]
- 设定容器启动时第一个运行的命令及其参数
- 可以通过使用命令docker run -–entrypoint来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容
5.CMD [“要运行的程序”，“参数1”， “参数2”]
上面的是exec形式， shell形式: CMD 命令 参数1 参数2
- 启动容器时默认执行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令。如果指定多条命令，只执行最后一条命令。
- 如果在dockerrun时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT，那么cmd就会被覆盖
CMD可以为ENTRYPOINT 指令提供默认参数
ENTRYPOINT ["echo"]
CMD ["test2"]
6.EXPOSE 端口号
- 指定新镜像加载到Docker时要开启的端口
7.ENV 环境变量变量值
- 设置一个环境变量的值，会被后面的RUN使用
8.ADD 源文件/目录 目标文件/目录
- 将源文件复制到镜像中，源文件要与Dockerfile 位于相同目录中，或者是一个URL
有如下注意事项:
**1、**如果源路径是个文件，且目标路径是以 / 结尾， 则docker会把目标路径当作一个目录， 会把源文件拷贝到该目录下
- 如果目标路径不存在，则会自动创建目标路径
**2、**如果源路径是个文件，且目标路径是不是以 / 结尾，则docker会把目标路径当作一个文件
- 如果目标路径不存在，会以目标路径为名创建一个文件，内容同源文件
- 如果目标文件是个存在的文件，会用源文件覆盖它，当然只是内容覆盖，文件名还是目标文件名
- 如果目标文件实际是个存在的目录，则会源文件拷贝到该目录下。注意，这种情况下，最好显示的以 / 结尾，以避免混淆
**3、**如果源路径是个目录，且目标路径不存在，则docker会自动以目标路径创建一个目录，把源路径目录下的文件拷贝进来
- 如果目标路径是个已经存在的目录，则docker 会把源路径目录下的文件拷贝到该目录下
**4、**如果源文件是个归档文件(压缩文件)，则docker会自动帮解压
- URL"下载和解压特性不能一 起使用。任何压缩文件通过URI拷贝， 都不会自动解压
9.COPY 源文件/目录 目标文件/目录
- 只复制本地主机上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile 在相同的目录中
10.VOLUME [“目录”]
- 在容器中创建一个挂载点.
11.USER 用户名/UID
- 指定运行容器时的用户
12.WORKDIR路径
- 为后续的RUN、 CMD、 ENTRYPOINT 指定工作目录
13.ONBUILD命令
- 指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令
- 当在一个Dockerfile文件中加_上ONBUILD指令，该指令对利用该Dockerfile构建镜像(比如为A镜像)不会产生实质性影响
- 但是当编写一个新的Dockerfile文件来基于A镜像构建一个镜像 ( 比如为B镜像)时，这时构造A镜像的Dockerfile文件中的ONBUILD指令就生效了，在构建B镜像的过程中，首先会执行0NBUILD指令指定的指令，然后才会执行其它指令
注：如果用的是别的 dockerfile 请仔细阅读，否则后果自付
14.HEALTHCHECK
- 健康检查
CMD 与entrypoint的区别
都是容器启动时要加载的命令
首先要讲一讲exec和shell的区别
-
exec:容器加载时使用的启动的第一个任务进程
-
shell:容器加载时使用的第一个bash (/bin/bash /bin/sh /bin/init)
-
如果 entrypoint使用了shell模式，CMD指令会被忽略。
-
如果entrypoint使用了exec模式，CMD指定的内容被追加为 entrypoint指定命令的参数。
-
如果entrypoint使用了exec模式，CMD也应该使用exec模式。
-
cmd是容器环境启动时默认加载的命令
-
entrypoint是容器环境启动时第一个加载的命令程序/脚本程序 init
ADD和copy区别
Dockerfile中的COPY指令和ADD指令都可以将主机上的资源复制或加入到容器镜像中，都是在构建镜像的过程中完成的
-
copy只能用于复制（节省资源）
-
ADD复制的同时，如果复制的对象是压缩包，ADD还可以解压（消耗资源）
-
COPY指令和ADD指令的唯一区别在于是否支持从远程URL获取资源。COPY指令只能从执行docker build所在的主机上读取资源并复制到镜像中。而ADD指令还支持通过URL从远程服务器读取资源并复制到镜像中
简单来说：
COPY只能从所在主机上读取资源，复制到镜像中
ADD能通过URL从远程服务器取资源，复制到镜像中
- 满足同等功能的情况下，推荐使用COPY指令。ADD指令更擅长读取本地tar文件并解压缩
六、Dockerfile 案例
在编写Dockerfile时，有严格的格式需要遵循:
- 第一行必须使用 FROM 指令指明所基于的镜像名称
- 之后使用 MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息
- 然后是镜像操作相关指令，如RUN指令。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一层
- 最后使用CMD指令指定启动容器时要运行的命令操作
#建立工作目录
[root@localhost apache]# mkdir /opt/apache
[root@localhost apache]# cd /opt/apache/
[root@localhost apache]# vim Dockerfile
[root@localhost apache]# vim Dockerfil
#基于的基础镜像
FROM centos:7
#维护镜像的用户信息
MAINTAINER this is apache image <bxh>
#镜像操作指令安装apache软件
RUN yum -y update
RUN yum -y install httpd
#开启80端口
EXPOSE 80
#复制网站首页文件
ADD index.html /var/www/html/index.html
#将脚本复制到镜像中 #方法一
ENTRYPOINT [ "/usr/sbin/apachectl" ]
CMD ["-D", "FOREGROUND"] #-D 指定为前台运行
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//方法二：
#将执行脚本复制到镜像中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
#启动容器时执行脚本
CMD ["/run.sh"]
//准备执行脚本
vim run.sh
#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/* #清理httpd的缓存
exec /usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND #指定为前台运行
#因为Docker容器仅在它的1号进程(PID为1)运行时，会保持运行。如果1号进程退出了，Docker容 器也就退出了
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#准备网站页面
[root@localhost apache]# echo "this is test web" > index.html
#生成镜像
[root@localhost apache]# docker build -t httpd:centos7 . #注意别忘了末尾有"."
#新镜像运行容器
[root@localhost apache]# docker run -d -p 1007:80 httpd:centos7
#外主机测试
http://192.168.113.127:1007
########如果有网络报错提示########
[Warning] IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
解决方法:
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
sysctl -P
systemctl restart network
systemct1 restart docker
