Docker容器数据管理方式

数据卷

数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中，可将宿主的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立即可见，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mount操作

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。
docker run -v /var/www:/data1 --name web1 -it centos:7 /bin/bash			#-v 选项可以在容器内创建数据卷
ls
echo "this is web1" > /data1/abc.txt
exit#返回宿主机进行查看
cat  /var/www/abc.txt#在宿主机的对应路径下，写入文件，也会同步到容器中

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
docker run --name web2 -v /data1 -v /data2 -it centos:7 /bin/bash
echo "this is web2" > /data1/abc.txt
echo "THIS IS WEB2" > /data2/ABC.txt#使用 --volumes-from 来挂载 web2 容器中的数据卷到新的容器
docker run -it --volumes-from web2 --name web3 centos:7 /bin/bash
cat /data1/abc.txt
cat /data2/ABC.txt

容器互联

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
docker run -itd -P --name web1 centos:7 /bin/bash	#创建并运行接收容器取名web2，使用--link选项指定连接容器以实现容器互联
docker run -itd -P --name web2 --link web1:suibianxie centos:7 /bin/bash		
#--link 容器名:连接的别名#进web2 容器， ping web1
docker exec -it web2 bash
ping web1

创建Docker镜像

基于现有镜像创建

#首先启动一个镜像，在容器里做修改
docker create -it centos:7 /bin/bashdocker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED         STATUS    PORTS     NAMES
000550eb36da   centos:7   "/bin/bash"   3 seconds ago   Created             gracious_bassi#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" 000550eb36da 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。docker images

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 http://openvz.org/Download/template/precreatedwget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
#下载较慢#导入为镜像
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test

基于Dockerfile创建

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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

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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

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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。

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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

Dockerfile 中的每个指令都会创建一个新的镜像层

镜像层将被缓存和复用；

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；

某一层的镜像缓存失效，它之后的镜像层缓存都会失效；

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。

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Dockerfile常用命令

FROM 镜像 

指定新镜像所基于的基础镜像，第一条指令必须是FROM指令，每创建一个镜像就需要一条 FROM 指令

MAINTAINER  名字

说明新镜像的维护人信息

RUN 命令

在所基于的镜像上执行命令，并提交到新镜像中

ENTRYPOINT [ "要运行的程序" , "参数1","参数2" ]

设定容器启动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

例：ENTRYPOINT [ "rm", "-rf","/" ]

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

ENTRYPOINT ["rm"]
CMD ["cp" ,"-rf",“*”]

会成 ENTRYPOINT ["rm","-rf",“*”]

如果使用 docker run --entrypoint 写在 dockerfile内 ENTRYPOINT   CMD同理 

EXPOST 端口号

指定新镜像加载到 Docker 时要开启的端口 

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

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 

使用ADD的注意事项

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

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

VOLUME ["目录"]

在容器中创建一个挂载点

USER 用户名/UID

指定运行容器时的用户

WORKDIR 路径

为后续的 RUN、CMD、ENTRYPOINT 指定工作目录

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

HEALTHCHECK

健康检查

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Dockerfile编辑原则

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

Dockerfile构建镜像实例

#构建httpd镜像#建立工作目录
mkdir /opt/apache#切换到该路径下
cd /opt/apachevim Dockerfile#基于基础镜像
FROM centos:7#维护镜像的用户信息
MAINTAINER this is apache image <emmm>#镜像操作指令安装apache软件
RUN yum update -y
RUN yum install httpd -y#开启80端口(容器内的)
EXPOSE 80#复制网站首页文件
ADD index.html /var/www/html/index.html#启动httpd
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apachectl"]
CMD["-D","FOREGROUND"]#在同路径下准备网站页面
echo "this is httpd web" > index.html#生成镜像  注意  .  别忘了
docker build -t httpd:centos .#新镜像运行容器
docker run -d -p 1234:80 httpd:centos#测试
192.168.94.7:1234

#构建ssh镜像#在opt下创建sshd,并切换到
mkdir /opt/sshd
cd /opt/sshdvim Dockerfile#来源于哪个基础镜像
FROM centos:7#作者信息
MAINTAINER this is ssh image <emmm>#镜像的操作命令
RUN yum update -y 
RUN yum install openssh* net-tools lsof telnet passwd
RUN echo 'abc123' | passwd --stdin root
RUN sed -i 's/UsePAM yes/UsePAM no/g' /etc/ssh/sshd_config #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 .#启动并创建容器
docker run -d -P sshd:centos #查看容器状态
docker ps #远程连接测试
ssh localhost -p 端口号

#systemctl服务镜像#创建文件夹，并切换过去
mkdir /opt/systemctl
cd /opt/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" ]//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

#创建nginx镜像#创建路径，并切换到指定路径下
mkdir /opt/nginx
cd /opt/nginx#在nginx下准备nginx的安装包 vim Dockerfile #基于基础镜像
FROM centos:7#用户信息
MAINTAINER this is nginx image <emmm>#添加安装包
RUN yum update -y 
RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx #上传安装包
ADD nginx -1.22.0.tar.gz /opt/#指定工作目录
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#指定http和https端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443RUN echo "daemon off;" >> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf#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"]#编写启动脚本
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 http://192.168.94.7:端口号

#构建Tomcat镜像#创建路径，并切换到指定路径下
mkdir /opt/tomcat
cd /opt/tomcat#准备jdk tomcat压缩包vim DockerfileFROM centos:7
MAINTAINER this is tomcat image <emmm>
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 ${JAVA_HOME}/jre
ENV CLASSPAHT .:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
ADD apache-tomcat-9.0.16 /usr/local
WORKDIR /usr/local/
RUN mv apache-tomcat-9.0.16 /usr/local/tomcat
EXPOSE 8080
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 .#创建并运行容器
docker run -d --name tomcat01 -p  1213:8080 tomcat:centos#浏览器测试
192.168.94.7:1213

#构建mysql镜像#创建路径并切换到路径下mkdir /opt/mysql
cd /opt/mysql#准备mysql压缩包 mysql 编译安装很慢，建议多核编译vim DockerfileFROM centos:7
MAINTAINER this is mysql image <emmm>
RUN yum install ncurses ncurses-devel bison cmake pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make -y;useradd -M -s /sbin/nologin mysql
ADD mysql-boost-5.7.20.tar.gz /usr/local/src/
WORKDIR /usr/local/src/mysql-5.7.20/
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 -j2;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/local/init"]#编写mysql配置文件
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#编写启动脚本
vim run.sh
#!/bin/bash
/usr/local/mysql/bin/mysqld	
systemctl enable mysqld#创建新镜像
docker build -t mysql:centos .#创建并启动容器
docker run -d --name mysql_server -d -P --privileged mysql:centos /usr/sbin/init#进入容器进行授权
docker exec -it mysql_server bashmysql -uroot -p
grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by 'abc123';
grant all privileges on *.* to 'root'@'localhost' identified by 'abc123';
flush privileges;#在客户端连接mysql容器mysql -h 192.168.94.7 -u root -P 端口号 -p abc123