[云原生]Docker

Docker镜像
获取镜像
列出本地镜像
创建镜像
保存和载入镜像
移除本地镜像
镜像的实现原理

参考：

Best practices for writing Dockerfiles | Docker Documentation

Docker镜像

在之前的介绍中，我们知道镜像是Docker的三大组件之一。

Docker运行容器前需要本地存在对应的镜像，如果镜像不存在本地，Docker会从镜像仓库下载（默认是Docker Hub公共注册服务器中的仓库）。

本文将介绍关于镜像的内容，包括：

从仓库获取镜像
管理本地主机上的镜像
介绍镜像实现的基本原理

获取镜像

可以使用docker pull命令来从仓库获取所需要的镜像。

举例：从Docker Hub仓库下载一个Ubuntu操作系统的镜像。

[root@localhost /]# docker pull ubuntu:latest

latest: Pulling from library/ubuntu

7b1a6ab2e44d: Pull complete

Digest: sha256:626ffe58f6e7566e00254b638eb7e0f3b11d4da9675088f4781a50ae288f3322

Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest

docker.io/library/ubuntu:latest

下载过程中，会输出获取镜像的每一层的信息。

该命令等价于docker pull registry.hub.docker.com/ubuntu:latest命令，即从注册服务器registry.hub.docker.com中的ubuntu仓库来下载latest的镜像。

有时候官方仓库注册服务器下载比较慢，可以从其他仓库中下载。以阿里云镜像加速为例，配置流程：

sudo mkdir -p /etc/docker

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'

{

  "registry-mirrors": ["https://<个人的地址号>.mirror.aliyuncs.com"]

}

EOF

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl restart docker

*注意：容器镜像服务 (aliyun.com)，登陆阿里云账号，可查看自己的镜像加速器地址。

配置完之后可以通过docker info查看

列出本地镜像

使用docker images显示本地已有的镜像。

[root@localhost /]# docker images

REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE

ubuntu        latest    ba6acccedd29   7 weeks ago    72.8MB

ubuntu        test    	ba6acccedd29   7 weeks ago    72.8MB

hello-world   latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB

在列出的信息中，可以看到几个字段

REPOSITORY：来源于哪个仓库，比如ubuntu
TAG：镜像的标签，比如latest
IMAGE ID：镜像ID（唯一）
CREATED：创建时间
SIZE：镜像大小

其中镜像的IMAGE ID唯一标识了镜像，上面ubuntu:latest和ubuntu:test具有相同的镜像IMAGE ID，说明它们实际上是同一镜像。

TAG信息用来标记来自同一个仓库的不同镜像。例如ubuntu仓库中有多个镜像，通过TAG信息来区分发行版本，例如10.04、12.04、14.04等，而latest标识最新的版本。

下面的命令指定使用镜像ubuntu:latest来启动一个容器。

sudo docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

如果不指定具体的标记，则默认使用latest标记信息。

其中-it的含义：

选项	简写	说明
-detach	-d	在后台运行容器，并且打印容器ID。
-interactive	-i	即使没有连接，也要保持标准输入保持打开状态，一般与-t连用。
-tty	-t	分配一个伪tty，一般与-i连用。

创建镜像

创建镜像有很多方法，用户可以从Docker Hub获取已有镜像并更新，也可以利用本地文件系统创建一个。

方法一：修改已有镜像

通过修改原有的镜像，来定制创建镜像，以上面的ubuntu镜像为例子。

启动镜像，写入一些文件或者更新软件。

[root@localhost /]# docker images

REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE

ubuntu        latest    ba6acccedd29   7 weeks ago    72.8MB

hello-world   latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB

[root@localhost /]#

[root@localhost /]# docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

root@ad84bf1eb7d8:/#

root@ad84bf1eb7d8:/# cd ~

root@ad84bf1eb7d8:~# echo "Modify test" >> test.txt

[root@localhost ~]# docker ps

CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND       CREATED          STATUS          PORTS     NAMES

ad84bf1eb7d8   ba6acccedd29   "/bin/bash"   27 seconds ago   Up 26 seconds

提交镜像更改（将容器转为镜像）

[root@localhost ~]# docker commit -m="Ubuntu image commit test" -a="Skybiubiu" ad84bf1eb7d8 ubuntu2:test

sha256:5299c83968a8ef1a44308d851593f74620945ccda08a6ea516fd0ad9055dc019

[root@localhost ~]#

[root@localhost ~]# docker images

REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE

ubuntu2       test      5299c83968a8   4 seconds ago   72.8MB

ubuntu        latest    ba6acccedd29   7 weeks ago     72.8MB

hello-world   latest    feb5d9fea6a5   2 months ago    13.3kB

格式：docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

-m：提交的描述信息

-a：指定镜像作者

方法二：通过Dockerfile构建镜像

使用docker commit来扩展一个镜像比较简单，但是不方便在一个团队中分享。

我们可以使用docker build来创建一个新的镜像。为此，首先需要创建一个Dockerfile，包含一些如何创建镜像的指令。

新建一个目录和一个Dockerfile。

cd ~

mkdir Dockerfile_dir

cd Dockerfile_dir

touch Dockerfile

Dockerfile中每一条指令都创建镜像的一层（并非绝对），以构建一个Nginx镜像为例子

[root@localhost Dockerfile_dir]# vim Dockerfile

FROM nginx

MAINTAINER SkyBiuBiu

RUN echo "It 's a Nginx image,created by skybiubiu." > /usr/share/nginx/html/index.html

Dockerfile基本的语法是

使用#来注释。
FROM关键字告诉Docker使用哪个镜像作为基础。
接着MAINTAINER是维护者信息。
RUN开头的指令会在创建中运行，比如安装一个软件包。

编写完成的Dockerfile可以通过docker build命令来生成镜像。

docker build -t="skybiubiu/nginx:v1" .

格式：

-t：打标签
.：表示当前文件夹下

*注意：更多写法，在后面Dockerfile章节补充。

方法三：从本地文件系统导入

通过docker import命令从本地文件系统导入镜像。

将一个本地文件夹导入转化成一个镜像。

上传镜像

首先，得通过docker login命令登陆Docker Hub。

[root@localhost ~]# docker login

Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.

Username: skybiubiu

Password:

WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.

Configure a credential helper to remove this warning. See

https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

然后通过docker push命令上传镜像。

格式docker push 仓库ID/镜像名:Tag

[root@localhost ~]# docker push skybiubiu/nginx:v1

The push refers to repository [docker.io/skybiubiu/nginx]

42bab3f962bd: Pushed

2bed47a66c07: Mounted from library/nginx

82caad489ad7: Mounted from library/nginx

d3e1dca44e82: Mounted from library/nginx

c9fcd9c6ced8: Mounted from library/nginx

0664b7821b60: Mounted from library/nginx

9321ff862abb: Mounted from library/nginx

v1: digest: sha256:57227eb210f8abbeacd1f54f3334300636968371adfbe7a9a3a94f00931444d8 size: 1777

保存和载入镜像

镜像列表如下

[root@localhost ~]# docker images

REPOSITORY        TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE

skybiubiu/nginx   v1        c841f47ef705   3 hours ago    141MB

ubuntu2           test      5299c83968a8   3 hours ago    72.8MB

nginx             latest    f652ca386ed1   6 days ago     141MB

ubuntu            latest    ba6acccedd29   7 weeks ago    72.8MB

hello-world       latest    feb5d9fea6a5   2 months ago   13.3kB

将ubuntu2:test导出到本地，-o表示output。

[root@localhost ~]# docker save -o ubuntu2.tar ubuntu2:test

[root@localhost ~]# ls | grep ubuntu2.tar

ubuntu2.tar

将本地ubuntu2.tar导入为镜像，-i表示input。

[root@localhost ~]# docker load -i ubuntu2.tar

Loaded image: ubuntu2:test

移除本地镜像

通过docker rmi命令可以删除镜像。

通过命令删除skybiubiu/nginx:v1的镜像。

[root@localhost ~]# docker rmi skybiubiu/nginx:v1

Untagged: skybiubiu/nginx:v1

Untagged: skybiubiu/nginx@sha256:57227eb210f8abbeacd1f54f3334300636968371adfbe7a9a3a94f00931444d8

Deleted: sha256:c841f47ef70593e223dfd75f23df2c21dbe7e75cd1a63eea9dd454bf0f6f0d99

Deleted: sha256:79ff50c01b6592d364734334d08ea63d7bd7a00646d710c8e1a4927666271544

Deleted: sha256:e94202cb0e93a88978d0bacfd032e2158fb68b4803d900868595b351a7801fb3

*注意：docker rm命令删除的是容器

有一个删除所有镜像的小技巧，如下。

docker rmi -f $(docker images -q)

上面命令中，docker images -q输出的是镜像ID，将镜像ID作为变量传入docker rmi -f中，删除所有镜像。

镜像的实现原理

Docker 镜像是怎么实现增量的修改和维护的？每个镜像都由很多层次构成，Docker 使用 Union FS 将这些不同的层结合到一个镜像中去。

通常 Union FS 有两个用途, 一方面可以实现不借助 LVM、RAID 将多个 disk 挂到同一个目录下,另一个更常用的就是将一个只读的分支和一个可写的分支联合在一起，Live CD 正是基于此方法可以允许在镜像不变的基础上允许用户在其上进行一些写操作。 Docker 在 AUFS 上构建的容器也是利用了类似的原理。

*注意：关于Docker镜像实现原理，后面专门写一篇博客来研究。