docker镜像创建|实战案例（ssh|systemd|nginx|apache|tomcat）

一 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）先创建一个容器并登入
docker run -itd centos:7 bash
docker exec -it 3e64a88c427b bash 

（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
docker commit -m "new" -a "centos"  3e64a88c427b centos:test
#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。
（3）查看创建的镜像
 docker images

2基于本地模板创建

1 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
2 导入为镜像
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test

3 基于Dockerfile 创建

//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、OverlayFS 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。

//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。

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。

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。

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。

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。

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。

#Dockerfile 操作常用的指令：
（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

（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docker run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。

java -jar    xxxxxxx.jar

（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
linxu PATH=$PATH:/opt
  ENV PATH $PATH:/opt
（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URL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ONBUILD指令指定的指令，然后才会执行其它指令。

注：请各位自己在生产中如果有的是别的dockerfile 请自习阅读，否则后果自付

（14）HEALTHCHECK
健康检查

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。

4 Dockerfile 案例（httpd）

#建立工作目录
mkdir  /opt/apache
cd  /opt/apache

vim Dockerfile
#基于的基础镜像
FROM centos:7
#维护镜像的用户信息
MAINTAINER this is apache image <hmj>
#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
//方法一：

ENTRYPOINT [ "/usr/sbin/apachectl" ]
CMD ["-D", "FOREGROUND"]


//准备执行脚本
vim run.sh
#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/*							#清理httpd的缓存
/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。

//准备网站页面
echo "this is ck web" > index.html

//生成镜像
docker build -t httpd:centos .   		#注意别忘了末尾有"."

//新镜像运行容器
docker run -d -p 1216:80 httpd:centos

//测试
http://192.168.10.40:1216/


########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
systemctl restart docker

5 构建SSH镜像

##开启ip转发功能
vim /etc/sysctl.conf 

net.ipv4.ip_forward = 1

sysctl -p

systemctl restart docker

1.cd /opt
mkdir sshd

2. cd /sshd
vim Dockerfile
FROM centos:7
#指定sshd基于centos:7的镜像
MAINTAINER this is ssh image <ssh>
#说明镜像信息，镜像用户为ssh
RUN yum -y update
#此内容若保存可注释掉
#运行RUN指令执行update更新
RUN yum -y install openssh* net-tools lsof telnet passwd
#RUN指令执行安装openssh相关工具，net工具，lsof、telnet、passwd程序
RUN echo "abc123" |passwd --stdin root
#免交互设置root密码为abc123
RUN sed -i 's/UsePAM yes/UsePAM no/g' /etc/ssh/sshd_config
#取消pam认证模块
RUN sed -i -r '/^session\s+required\s+pam_loginuid.so/ s/^/#/' /etc/pam.d/sshd
#删除/etc/pam.d/sshd的12行，删除12行为取消pam的限制
RUN ssh-keygen -t rsa -A
#生成秘钥认证文件
RUN mkdir -p /root/.ssh && chown root.root /root && chmod 700 /root/.ssh
#递归创建/root/.ssh文件夹并修改属主属租为root，添加权限为700只允许属组属组用户操作
EXPOSE 22
#规定端口为22
CMD ["/usr/sbin/sshd" ,"-D"]
#/usr/sbin/sshd -D用于前台启动sshd服务

3.生成镜像
docker build -t sshd:centos .

4.启动容器并修改root密码
docker run -d -P sshd:centos  #-P是随机端口号 
docker ps -a |grep sshd    #过滤出随机端口号
ssh localhost -p  端口号     #登录sshd      

6 dockerfile构建systemd实例

mkdir /opt/systemctl
cd /opt/systemctl
#创建systemd目录
vim Dockerfile
#编辑Dockerfile文件内容如下
FROM sshd:centos
#以sshd:centos为基础镜像，注意要做上面的sshd实例，不然无此进项不能制作systemd镜像
MAINTAINER this is systemctl image <systemd>
ENV container docker
#除了systemd-tmpfiles-setup.service,删除其它所有文件
RUN (cd /lib/systemd/system/sysinit.target.wants/; for i in *; do [ $i == systemd-tmpfiles-setup.service ] || rm -f $i;done); \
rm -f /lib/systemd/system/multi-user.target.wants/*; \
rm -f /etc/systemd/system/*.wants/*; \
rm -f /lib/systemd/system/local-fs.target.wants/*; \
rm -f /lib/systemd/system/sockets.target. wants/*udev*; \
rm -f /lib/systemd/system/sockets.target.wants/*initctl*; \
rm -f /lib/systemd/system/basic.target.wants/*;\
rm -f /lib/systemd/system/anaconda.target.wants/*;
VOLUME [ "/sys/fs/cgroup" ]
CMD ["/usr/sbin/init"]
docker build -t systemd:centos .
#生成systemd镜像
docker run --privileged -d -P -v /sys/fs/cgroup:/sys/fs/cgroup:ro systemd:centos /sbin/init
#启动容器，并挂载宿主机目录挂载到容器中，和进行初始化
#--privileged:使container内的root拥有真正的root权限。否则，container内的root只是外部的一个普通用户权限。
docker ps -a |grep systemd
docker exec -it 镜像的id号  /bin/bash
#进入容器
systemctl start sshd
systemctl status sshd
 

7 dockerfile构建nginx实例

mkdir /opt/nginx
cd /opt/nginx/
cp /opt/nginx-1.12.0.tar.gz /opt/nginx
#创建nginx目录，将nginx安装包放到创建的nginx目录下，必须与Dockerfile文件在同一目录下
vim Dockerfile
#编辑nginx的dockerfile文件内容如下
FROM centos:7
#基于基础镜像，centos


MAINTAINER this is nginx image <nginx>

RUN yum -y update

RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx

ADD nginx-1.12.0.tar.gz /opt/

WORKDIR /opt/nginx-1.12.0

RUN ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module && make && make install

ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH

EXPOSE 80
EXPOSE 443
ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx","-g","daemon off;"]


#添加宿主机中run.sh到容器中
vim run.sh
#创建run.sh脚本，注意必须和dockerfile在同一路径下，内容如下
#!/bin/bash
/usr/local/nginx/sbin/nginx
docker build -t nginx:centos .
#创建nginx镜像

docker run -d -P nginx:centos7
#启动容器，并查看网页

cd /opt/nginx/
echo '<h1>this is my dockerfile test web</h1>' > index.html
#准备网页文件

docker run -d -P -v /opt/nginx/index.html:/usr/local/nginx/html/index.html nginx:centos7
#重创建容器并将宿主机目录挂载到容器

docker ps -a |grep nginx
#查看nginx容器,访问80对应的随机端口验证，443的端口验证不了，ngingx中每家ssl模块
访问网页 http://192.168.10.40:32778

8 构建镜像tomcat实例

mkdir tomcat   #创建tomcat目录
cd tomcat
ls   #上传所需软件包
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz  Dockerfile  jdk-8u201-linux-x64.tar.gz
vim Dockerfile
FROM centos:7
MAINTAINER [zz]
ADD jdk-8u201-linux-x64.tar.gz /usr/local
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local

WORKDIR /usr/local
RUN mv apache-tomcat-9.0.16 tomcat
RUN mv jdk1.8.0_201 java
ENV JAVA_HOME /usr/local/java
ENV CLASS_PATH $JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
EXPOSE 8080
CMD ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]
docker build -t tomcat:new .   #构建镜像
docker run -itd -p 8080:8080 tomcat:new   #运行容器并指定端口
docker ps -a
----真机访问----
http://宿主机ip:8080