Docker的安裝、鏡像構建與優化、dockerfile詳解

1.docker的介紹

docker 是管理容器的引擎，讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中,然後發佈到任何流行的Linux機器或Windows 機器上,爲應用打包、部署平臺、而非單純虛擬化。內核共享宿主機

一個完整的Docker有以下幾個部分組成：
DockerClient客戶端
Docker Daemon守護進程
Docker Image鏡像
DockerContainer容器

傳統 VM： Application->Filesystem->GuestOS->VirtualizationStation->HostOS->Hardware
容器： Application->Filesystem->HostOS->Hardware

對開發：buildonce,runanywhere
對運維：configureonce,runanything

傳統虛擬化（虛擬機）與容器技術對比
docker 容器： 共享宿主機 os；鏡像小；幾乎無性能損耗；輕量，靈活遷移；安全隔離；快 速，秒級；單機支持上千容器

虛擬機： 宿主機上運行虛擬機 OS；鏡像大（GB） ；操作系統額外的 CPU、內存消耗；笨重、 與虛擬化技術耦合度高；完全隔離；慢，分鐘級；一般幾十個

2.Docker的安裝

1.配置 rhel7.5 的 yum 源，獲取 docker 安裝包

yum install -y docker-ce-18.09.6-3.el7.x86_64.rpm 
docker-ce-cli-18.09.6-3.el7.x86_64.rpm 
containerd.io-1.2.5-3.1.el7.x86_64.rpm 
container-selinux-2.21-1.el7.noarch.rpm

2.啓動 docker
systemctl start docker
systemctl enable docker設置開機啓動

3.導入鏡像並運行
docker 的數據都放在/var/lib/docker 下

導入2048遊戲
docker load -I game2048.tar導入遊戲2048的鏡像
docker images 查看系統存在的鏡像
docker run -d --name game1 -p 80:80 game2048 後臺運行容器 （-d後臺運行，-p端口映射）
docker ps 查看當前運行的容器
docker ps -a 查看所有的容器
docker info查看 docker 信息
vim /etc/sysctl.d/docker.conf 解決docker信息中的警告

net.bridge.bridge-nf-call-iptables=1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables=1

sysctl --system使生效
docker rm -f vm1 強制刪除正在運行的容器

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導入ubuntu
docker load -I ubuntu.tar導入遊戲2048的鏡像
docker run -it --name vm1 ubuntu 交互式運行容器 （-it交互式運行）
交互式的結束：

ctrl+pq　　　不停止容器，後臺運行
ctrl+d　　　 直接結束容器，釋放內存

注意：docker使用copy-on-write機制，類似快照，鏡像層是隻讀的

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3.鏡像構建

3.1 docker commit（不推薦）

docker load -I busybox.tar導入busybox的鏡像,busybox，最基礎的根文件系統， 適合從零開始構建鏡像
docker run -it --name vm1 busybox 運行容器

/#echo hello world > testfile 建立文件

這時候如果 ctrl+d 會退出容器並關閉，ctrl+p+q 會退出但是不關閉
docker attach vm1 重新連接到容器
docker commit vm1 test:v1 提交更改過的容器
docker images test




==注意：dockercommit 無法看到我們在 shell 中做了什麼操作，鏡像無法審計，有安全隱患，不推薦使用 ==

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3.2 Dockerfile 方式( 推薦！！)

mkdir/root/docker 新建一個目錄來放 dockerfile，裏面不要放其他文件， 不然 docker 引擎會提交所有數據
vim /root/docker/dockerfile

 FROM busybox ##指定以哪個鏡像爲基礎 
 RUN echo testfile>file1##要做的事情 
 RUN echo testfile>file2

cd /root/docker
docker build -t test:v2. . 表示提交當前目錄中的內容
docker history test:v2 可以看到構建過程






注意：要使用緩存特性，前面的內容都不能更改（一個空格也不行），只 能新增

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4.dockerfile 詳解

4.1 COPY(拷貝本機文件到容器)：

vim dockerfile

FROM busybox 
COPY testfile /tmp

echo hello world > testfile 建立本地文件，testfile 文件必須放在 dockerfile 的目錄中
docker build -t test:v1 .構建鏡像
docker run -it --name vm1 test:v1運行容器

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4.2 ADD(拷貝的同時解壓文件)：

vim dockerfile

FROM busybox 
ADD nginx-1.17.0.tar.gz /tmp

docker build -t test:v2 . 構建鏡像
docker run -it --name vm1 test:v1運行容器

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4.3VOLUME(數據卷)

vim dockerfile

 FROM busybox 
 VOLUME ["/data"] ##在容器啓動時會自動新建這個目錄

docker build -t test:v3 .構建鏡像
docker run -it --name vm1 test:v3運行容器
docker inspect vm1##查看 vm1具體信息 “Source”:

"/var/lib/docker/volumes/434ef33ab2e3b117435bb062f3adbd21d8649d6ec39be7ea407d804f0b 0745cb/_data"
 #這個是數據卷掛載，在容器運行時，會在宿主機上生成此目錄並和容器 的/data 目錄關聯（其實兩個目錄是同步的）

cd /var/lib/docker/volumes/434ef33ab2e3b117435bb062f3adbd21d8649d6ec39be7ea407d804f0b 0745cb/_data
touch file1
docker attach vm1 可以在/data看到在宿主機上新建的文件，容器裏也可以看到，在容器裏刪除這些文 件，宿主機上也就刪除了

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注意中間容器 的退出爲ctrl+p+q退出不關閉。

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也可以指定容器中數據卷的掛載
docker run -it --name vm2 -v /opt/data:/data test:v3 ##冒號前是宿主機的 目錄（不存在會自動新建），冒號後是容器對應的目錄

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4.4 WORKDIR置在鏡像中的工作目錄

WORKDIR爲 ADDRUNCOPY 等命令設置在鏡像中的工作目錄，不存在會新建

CMD 和 ENTRYPOINT 都是用於設置容器啓動後執行的命令，但是 CMD 會被 dockerrun 後 面的命令行覆蓋，而 ENTRYPOINT 一定會被執行
docker run 後面的參數可以傳遞給 ENTRYPOINT 指令當作參數。Dockerfile 中只能指定一個 ENTRYPOINT，如果有多個，只有最後一個生效。
官方推薦使用 exec 格式

1.dockerfile的shell 格式+ENTRYPOINT

shell 格式
vim dockerfile

FROM busybox 
ENV name world ##定義表量 name，值爲 world 
ENTRYPOINT echo "hello,$name" #使用變量

docker build -t test:v5 .
docker run --rm test:v5 ##–rm 表示容器是一次性的，運行完就刪除

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2.dockerfile的exec 格式+ENTRYPOINT

exec 格式
vim dockerfile

FROM busybox
ENV name world 
ENTRYPOINT ["/bin/echo","hello,$name"]##變量無法被解析
ENTRYPOINT["/bin/sh","-c","echohello,$name"]##變量可以被被成功解析

docker build -t test:v7 .
docker run --rm test:v7–rm 表示容器是一次性的，運行完就刪除

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3.dockerfile的exec 格式+CMD

vim dockerfile

FROM busybox 
ENTRYPOINT ["/bin/echo","hello"] 
CMD ["world"]

**docker build -t test:v8 .
docker run --rm test:v8 ##當 docker run 命令行裏沒有指定命令時，CMD 會執行，有的話 CMD 命令就 會被覆蓋
docker run --rm test:v8 linux**加上 linux參數，會覆蓋掉 world

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5.鏡像優化

鏡像優化（選擇最精簡的基礎鏡像；減少鏡像層數；清理鏡像構建的中間產物；注意優化 網絡請求；儘量用構建緩存；使用多階段構建鏡像）

5.1 構建 nginx 鏡像

實例：構建 nginx 鏡像
docker load -i rhel7.tar
vim Dockerfile

FROM rhel7 
EXPOSE 80 ##暴露的端口
MAINTAINER [email protected] 
COPY source.repo /etc/yum.repos.d/ ##source.repo需要在同級目錄
RUN rpmdb --rebuilddb ##在 yum 之前重新構建 rpm 數據庫 
RUN yum install -y gcc make pcre-devel zlib-devel 
ADD nginx-1.16.0.tar.gz/mnt 
WORKDIR /mnt/nginx-1.16.0 
RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx 
RUN make 
RUN make install 
ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx" , "-g" , "daemonoff;"]

docker build -t nginx:v1 .

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5.2 鏡像優化1——清理鏡像構建的中間產物

在使用 yum 安裝軟件包時會產生緩存，在/var/cache/yum 中
可以清理 yum 緩存和編譯後的目錄

vim Dockerfile

FROM rhel7 
EXPOSE 80
MAINTAINER [email protected] 
COPY source.repo /etc/yum.repos.d/ 
RUN rpmdb --rebuilddb
RUN yum install -y gcc make pcre-devel zlib-devel && yum clean all 
ADD nginx-1.16.0.tar.gz /mnt 
WORKDIR /mnt/nginx-1.16.0 
RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx 
RUN make 
RUN make install 
RUN rm -fr /mnt/nginx-1.16.0 
ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx" , "-g" , "daemonoff;"]

docker build -t nginx:v2 .

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5.2 鏡像優化2——減少鏡像層數

vim Dockerfile

FROM rhel7 
EXPOSE 80 
MAINTAINER [email protected] 
COPY source.repo /etc/yum.repos.d/ 
ADD nginx-1.16.0.tar.gz /mnt 
WORKDIR /mnt/nginx-1.16.0 
RUN rpmdb --rebuilddb && yum install -y gcc make pcre-devel zlib-devel && yum clean all &&./configure--prefix=/usr/local/nginx&&make&&makeinstall&&rm-fr/mnt/nginx-1.16.0 
ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx" , "-g" , "daemonoff;"] 

docker build -t nginx:v3 .

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5.3 鏡像優化3——多階段構建鏡像

多階段構建鏡像，可以最大化縮減鏡像大小。
在構建 nginx 鏡像時，最終只需要的是/usr/local/nginx 的二進制程序，其他過程都可以不要 #那麼我們可以把構建過程在一個鏡像中完成，二進制程序放在一個新的鏡像中，這樣新的鏡像就很小了
vim Dockerfile

FROM rhel7 as build ##作爲構建過程的鏡像 
EXPOSE 80 
MAINTAINER [email protected]  
COPY source.repo /etc/yum.repos.d/ 
ADD nginx-1.16.0.tar.gz/mnt 
WORKDIR /mnt/nginx-1.16.0 
RUN rpmdb --rebuilddb && yum install -y gcc make pcre-devel zlib-devel && yum clean all &&./configure--prefix=/usr/local/nginx&&make&&makeinstall&&rm-fr/mnt/nginx-1.16.0

FROM rhel7 
EXPOSE 80 
MAINTAINER [email protected]  
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]##使用容器時可以在宿主機對容器內容進行發佈 
COPY --from=build/usr/local/nginx/usr/local/nginx ##拷貝 nginx 程序目錄 
ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx","-g","daemonoff;"]

docker build -t nginx:v4 .

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5.4 鏡像優化4——使用更加精簡的基礎鏡像

docker load -I nginx.tar##導入 nginx 鏡像
docker load -I distroless.tar##導入 base 鏡像
編寫 dockerfile
mkdir distroless
vim Dockerfile

FROM nginx as base

#https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tz_database_time_zones ARG 
Asia/Shanghai #修改時區

RUN mkdir -p /opt/var/cache/nginx &&\ 
cp -a --parents /usr/lib/nginx /opt &&\ 
cp -a --parents/usr/share/nginx /opt &&\ 
cp -a --parents/var/log/nginx /opt &&\ 
cp -aL --parents/var/run /opt &&\ 
cp -a --parents/etc/nginx /opt &&\ 
cp -a --parents/etc/passwd/opt &&\ 
cp -a --parents/etc/group /opt &&\ 
cp -a --parents/usr/sbin/nginx /opt &&\ 
cp -a --parents/usr/sbin/nginx-debug /opt &&\ 
cp -a --parents/lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.* /op t&&\ 
cp -a --parents/lib/x86_64-linux-gnu/libz.so.* /opt &&\ 
cp -a --parents/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.* /opt &&\ 
cp -a --parents/lib/x86_64-linux-gnu/libdl.so.* /opt &&\ 
cp -a --parents/lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.* /opt &&\ 
cp -a --parents/lib/x86_64-linux-gnu/libcrypt.so.* /opt &&\ 
cp -a --parents/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libssl.so.* /opt &&\ 
cp -a --parents/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libcrypto.so.* /opt &&\ 
cp/usr/share/zoneinfo/${TIME_ZONE:-ROC} /opt/etc/localtime
FROM gcr.io/distroless/base
COPY --from=base /opt /
EXPOSE 80 443
ENTRYPOINT ["nginx","-g","daemonoff;"]

docker build -t nginx:v5 .
docker run -d --name nginx ngin:5

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docker rm -f nginx
docker build -t nginx:v5 .
docker run -d -p 80:80 --name nginx ngin:5