Docker镜像的创建和Dockerfile

一. Docker 镜像的创建：

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docker run -it --name web3 centos:7 /bin/bash     #启动容器yum install -y epel-release  #安装epel源yum install -y nginx         #安装nginxyum install net-tools        #安装tools工具nginx                        #启动服务netstat -natp |grep 80       #查看端口是否开启docker ps -a   #查看容器ID（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 nginx" -a "xxxx" 容器id centos:test#常用选项:-m 指定说明信息;-a 指定作者信息;-p 生成过程中停止容器的运行。
8237bc36daba  原容器ID。
centos:test  生成新的镜像名称。
docker images    #查看生成的新镜像docker run -itd nginx:centos7 bash          #使用新的镜像创建容器
docker ps -a                              #查看容器状态
docker exec -it 容器id bash           #进入容器
nginx                                       #启动nginx服务
netstat -natp |grep 80                      #查看80端口是否开启

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：

openvz.org/ Download/template/precreated

模板里面就是使用docker export 命令导出的容器文件#下载模板wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz#导入为镜像，两种方法cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test  #方法一docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:test  #方法二#查看镜像docker images#使用导入的镜像创建容器docker run -itd debian:test bashdocker ps -a

3. 基于 Dockerfile 创建:

3.1 联合文件系统(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。

3.2 镜像加载原理 :

//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:

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。

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。

bootfs 就是内核引导器（引导加载内核）和内核。
rootfs 是n多个基础镜像（提供基础操作环境）和应用镜像叠加在一起的只读层。
运行的容器实例会在 rootfs 之上添加一个可读可写层。

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。

大部分镜像是通用的，但如果专门基于某个版本创建的镜像，在其他版本的操作系统中运行可能会有问题。

3.3 Dockerfile原理：

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。

3.4 Dockerfile分类：

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
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。

3.5 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。

二. Dockerfile 操作常用的指令：

Dockerﬁle 的作用：它可以让用户个性化定制Docker镜像。因为工作环境中的需求各式各样，网络上的镜像很难满足实际的需求。

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

尽量减少run命令的条数。

当命令较长时，可以使用 \ 来换行；
多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令，减少镜像的层数。

4. ENTRYPOINT ：

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。

 两种格式：exec格式（数值格式）：ENTRYPOINT [“命令”，“选项”，“参数”]shell格式：ENTRYPOINT 命令 选项 参数ENTRYPOINT ["rm", "-rf", "/*"]

前面四个命令就可以创建成一个粗略的镜像。

5.CMD：

CMD ["要运行的程序"，"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。

 两种格式：exec形式：CMD [“要运行的程序”，“参数1”, “参数2”]shell形式: CMD 命令 参数1 参数2

ENTRYPOINT和CMD共存的情形： ENTRYPOIN 指定命令，CMD 传参

容器运行时的优先级：

docker run--entrypoint > Dockerfile ENTRYPOINT > docker run命令> Dockerfile CMD

ENTRYPOINT和CMD的区别：

ENTRYPOINT 设定容器启动时第一个运行的命令；CMD 是启动容器时默认执行的命令，如果指定多条CMD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，并且会将 CMD 中的命令作为参数传给 ENTRYPOINT。
CMD 可以为 ENTRYPOINT 进行传参。

6.EXPOSE 端口号：

指定新镜像加载到 Docker 时要开启的端口。

用于暴露端口，否则即使做了端口映射，外部也找不到。

7.ENV：

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：

将源文件复制到镜像的指定路径中，源文件要与 Dockerfile 位于相同目录中，或者是一个URL。（URL路径，在线路径）

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，则docker会自动帮解压。（解压后复制源目录到镜像中的目录）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。（不支持下载和解压一起使用，下载就不会解压。即只解压本地压缩包，不会解压下载的压缩包）
复制代码

ADD 的优点：在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip、bzip2 以及 xz 的情况下，会自动复制并解压到 <目标路径>。
ADD 的缺点：在不解压的前提下，无法复制 tar 压缩文件。会令镜像构建缓存失效，从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用，可以根据是否需要自动解压来决定。

9.COPY

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。

ADD和COPY比较：（同样需求下，官方推荐使用 COPY）1、共同点：ADD和COPY都可以复制本地文件到镜像中。2、区别：ADD：如果是一个压缩文件，ADD会在复制后自动解压。且支持URL路径下载源文件，
但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。COPY：如果是压缩文件，COPY并不能解压。且COPY只能复制本地文件，不支持URL路径拷贝。

10.VOLUME:

在容器中创建一个挂载点（即创建数据卷）

11.USER 用户名/UID:

指定运行容器时的用户。（用于切换用户）

12.WORKDIR 路径:

为后续的 RUN、CMD、ENTRYPOINT 指定工作目录。（用于切换容器中的目录）

CMD 可以为 ENTRYPOINT 指令提供默认参数。

 workdir /opt  #切换镜像层run cd /opt   #会添加镜像层

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。

（即加私货，这个命令不是给我用的，是给其他镜像用的）
ONBUILD rm - rf /*

14.HEALTHCHECK：

健康检查

15.AGR 参数：

设置编译镜像时加入的参数。

ARG指令，可以引用在docker build构建镜像时指定的参数，即达到引用参数的效果。

使用ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令。

 ARG CONT_IMG_VER      #Dockfile中指定变量名 ENV CONT_IMG_VER=v1.0.0 RUN echo $CONT_IMG_VER  #AEG和ENV定义的变量名，不要重复，不然最后echo的是ENV定义的值docker build --build-arg CONT_IMG_VER=v2.0 .     #构建镜像时传入变量值#因为AEG和ENV定义的变量名重复了，ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令，所以最后输出的是ENV定义的值。
复制代码

16.创建镜像：

编写完成 Dockerfile 之后，可以通过 docker build 命令来创建镜像。

基本的格式为 docker build [选项] 路径，该命令将读取指定路径下（包括子目录）的 Dockerfile，并将该路径下所有内容发送给 Docker 服务端，由服务端来创建镜像。因此一般建议放置Dockerfile 的目录为空目录。

另外，可以通过.dockerignore 文件（每一行添加一条匹配模式）来让 Docker 忽略路径下的目录和文件。

要指定镜像的标签信息，可以通过 -t 选项。

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dockerfile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。

三. Dockerfile 的实际运用：

1. Dockerfile 构建 apache：

通过 Dockerfile 创建源码编译的 apache 服务容器（基于centos7基础镜像），并且通过后台进行运行

#建立工作目录
mkdir  /data/apache
cd  /data/apachevim 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 <xyl>
#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：
#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"]
//方法二：
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 test 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://192.168.44.20:1216/

########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=1sysctl -p
systemctl restart network
systemctl restart docker

2.Dockerfile 构建 SSH镜像:

cd /opt/sshdvim Dockerfile
#第一行必须指明基于的基础镜像
FROM centos:7
#作者信息
MAINTAINER this is ssh image <hmj>
#镜像的操作指令
RUN yum -y update
RUN yum -y install openssh* net-tools lsof telnet passwd
RUN echo 'abc1234' | passwd --stdin root
RUN sed -i 's/UsePAM yes/UsePAM no/g' /etc/ssh/sshd_config						#不使用PAM认证
RUN sed -ri '/^session\s+required\s+pam_loginuid.so/ s/^/#/' /etc/pam.d/sshd	#取消pam限制
RUN ssh-keygen -t rsa -A														#生成密钥认证文件
RUN mkdir -p /root/.ssh && chown root.root /root && chmod 700 /root/.ssh
EXPOSE 22
CMD ["/usr/sbin/sshd" , "-D"]			#/usr/sbin/sshd -D 用于前台启动sshd服务//生成镜像
docker build -t sshd:centos .//启动容器并修改root密码
docker run -d -P sshd:centos
docker ps -a
ssh localhost -p 32768

3.Dockerfile 构建 Systemctl 镜像:

mkdir /data/systemctl
cd /data/systemctlvim DockerfileFROM sshd:centos
MAINTAINER this is systemctl image <hmj>
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"]//生成镜像
docker build -t systemd:centos .//启动容器，并挂载宿主机目录挂载到容器中，和进行初始化
docker run --privileged -d -P -v /sys/fs/cgroup:/sys/fs/cgroup:ro systemd:centos /sbin/init
#--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//进入容器
docker exec -it a0d624d2bfa9 bashsystemctl status sshd方法二：
docker run --privileged -it -P -v /sys/fs/cgroup:/sys/fs/cgroup:ro systemd:centos /sbin/init &

4.Dockerfile 构建 nginx 镜像:

mkdir /data/nginx
cd /data/nginx/
cp /data/nginx-1.20.2.tar.gz /data/nginxvim Dockerfile#基于基础镜像
FROM centos:7
#用户信息
MAINTAINER this is nginx image <lxc>
#添加环境包
RUN yum -y update
RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#上传nginx软件压缩包，并解压
ADD nginx-1.20.2.tar.gz /data/
#指定工作目录
WORKDIR /data/nginx-1.20.2
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
#指定http和https端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443
RUN echo "daemon off;" >> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf			#关闭 nginx 在后台运行
#添加宿主机中run.sh到容器中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
CMD ["/run.sh"]
#CMD ["/usr/local/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]vim run.sh
#!/bin/bash
/usr/local/nginx/sbin/nginx//创建新镜像
docker build -t nginx:centos .docker run -d -P nginx:centosdocker ps -ahttp://192.168.44.20:32771

5.Dockerfile 构建 tomcat 镜像:

mkdir /data/tomcat
cd /data/tomcat
cp /data/jdk-8u291-linux-x64.tar.gz /data/tomcat
cp /data/apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /data/tomcatvim DockerfileFROM centos:7
MAINTAINER this is tomcat image <lxc>
ADD jdk-8u291-linux-x64.tar.gz /usr/local/
WORKDIR /usr/local/
RUN mv jdk1.8.0_291  /usr/local/java
ENV JAVA_HOME /usr/local/java
ENV JRE_HOME ${JAVA_HOME}/jre
ENV CLASSPATH .:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local/
WORKDIR /usr/local/
RUN mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
EXPOSE 8080
#CMD ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]
ENTRYPOINT ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]
CMD ["/usr/local/tomcat/bin/startup.sh","start"]//创建新镜像
docker build -t tomcat:centos .docker run -d  -p 10001:8080 tomcat:centos http://192.168.44.20:10001

6.Dockerfile 构建 mysql 镜像:

mkdir /data/mysqld
cd /data/mysqldvim DockerfileFROM centos:7
MAINTAINER this is mysql image <lxc>
RUN yum -y install ncurses ncurses-devel bison cmake pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make;useradd -M -s /sbin/nologin mysql
ADD mysql-boost-5.7.17.tar.gz /usr/local/src/
WORKDIR /usr/local/src/mysql-5.7.17/
RUN cmake \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
-DMYSQL_UNIX_ADDR=/usr/local/mysql/mysql.sock \
-DSYSCONFDIR=/etc \
-DSYSTEMD_PID_DIR=/usr/local/mysql \
-DDEFAULT_CHARSET=utf8  \
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \
-DWITH_INNOBASE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_ARCHIVE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_BLACKHOLE_STORAGE_ENGINE=1 \
-DWITH_PERFSCHEMA_STORAGE_ENGINE=1 \
-DMYSQL_DATADIR=/usr/local/mysql/data \
-DWITH_BOOST=boost \
-DWITH_SYSTEMD=1;make -j4;make install
ADD my.cnf /etc/my.cnf
EXPOSE 3306
RUN chown -R mysql:mysql /usr/local/mysql/;chown mysql:mysql /etc/my.cnf
WORKDIR /usr/local/mysql/bin/
RUN ./mysqld \
--initialize-insecure \
--user=mysql \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data;cp /usr/local/mysql/usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/;systemctl enable mysqld
ENV PATH=/usr/local/mysql/bin:/usr/local/mysql/lib:$PATH
VOLUME [ "/usr/local/mysql" ]
CMD ["/usr/sbin/init"]vim my.cnf
[client]
port = 3306
default-character-set=utf8
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock[mysql]
port = 3306
default-character-set=utf8
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock[mysqld]
user = mysql
basedir = /usr/local/mysql
datadir = /usr/local/mysql/data
port = 3306
character_set_server=utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid
socket = /usr/local/mysql/mysql.sock
server-id = 1sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES#这边可以直接启动，不需要写run.sh脚本
vim run.sh
#!/bin/bash
/usr/local/mysql/bin/mysqld	
systemctl enable mysqld//创建新镜像
docker build -t mysql:centos .//启动容器，并进行初始化
docker run --name=mysql_server -d -P --privileged mysql:centos /usr/sbin/init//进容器给权限
docker ps -a//进入容器，授权远程连接 mysql
docker exec -it 17e36cb42670 /bin/bashmysql -u root -p
grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by '123';
grant all privileges on *.* to 'root'@'localhost' identified by '123';
flush privileges;//在客户端连接mysql容器
mysql -h 192.168.44.20 -uroot -P 32773 -p123