Docker容器：docker镜像的创建及dockerfile

Docker容器：docker镜像的创建及dockerfile案例

一.docker镜像的三种创建方法

创建镜像有三种方法：基于现有镜像创建、基于本地模板创建及基于dockerfile创建

1.基于现有镜像创建

1.1 启动镜像

#首先启动一个镜像，在容器里做修改
docker run -itd centos:7 /bin/bash
#创建并启动镜像
docker ps 
#查看启动的镜像信息

1.2 生成新镜像

#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-images" -a  "test" 693b1c3a61ed  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
#查看新生成的镜像

2.基于本地模板创建

2.1 OPENVZ 下载模板

#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
#使用wget工具来下载一个名为debian-7.0-x86-minimal.tar.gz的OpenVZ模板文件。确保在执行该命令之前，已经安装了wget工具，如果没有安装可以使用以下命令来进行安装：
yum install wget -y 

wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz

2.2 导入容器生成镜像

#查看这个模板导入到docker的debian:test镜像
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test

3.基于dockerfile创建

3.1 dockerfile结构及分层

(1)dockerfile结构大致分为4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。

(2)dockerfile镜像的结构分层

• 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，只是这个文件在容器中不可见了不会影响在镜像中的数据.

3.2 联合文件系统

（1）联合文件系统(unionFS)概念

联合文件系统(unionFS)：分层、轻量级并且高性能的文件系统，即一层一层叠加然后制作成的镜像，底层为内核加载，然后是rootfs系统，再上层是只可读的基础镜像，镜像启动后成为容器即为可读可写层此层保存数据等，然后可以再打包成一个新的镜像保存数据

（2）特点

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。

3.3 docker镜像加载原理及过程

（1）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

（2）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。

（3）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

（4）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。

（5）为什么容器中的centos大小只有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。

4.dockerfile操作常用的指令

4.1 FROM指令

用于指定生成新的镜像所基于的基础进项，dockerfile的第一条命令必须是FROM指定本次生成镜像是基于那个基础镜像进程的，每创建一个镜像需要一个FROM。

4.2 MAINTAINER 指令

说明新镜像的维护人信息

4.3 RUN指令

在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中，例如执行yum安装等

4.4 ENTRYPOINT指令

（1）ENTRYPOINT ["要运行的程序", "参数 1", "参数 2"]

（2）设定容器启动时第一个运行的命令及其参数，此指令为在使用docker exec 进入容器时就添加的命令参数。

（3）可以通过使用命令docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。

（4）示例

ENTRYPOINT ["rm", "-rf", "/*"]

4.5 CMD指令

（1）CMD ["要运行的程序", "参数1", "参数2"]

（2）此指令为指定进入容器之后的第一个命令或脚步，进入容器后在容器中的shell中执行的第一个命令，dockerfile中只能有一条CMD命令若有多条CMD则只执行最后一条命令。

（3）如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT指令则CMD程序不会执行。

（4）docker RUN优先级>ENTRYPOINT指令>CMD指令

（5）示例

CMD java -jar xxxxx.jar 8090 ------启动微服务

4.6 EXPOSE指令

（1）EXPOSE "端口号"

（2）指定dockerfile生成的新镜像加载到 Docker 时要开启的端口

4.7 ENV指令

（1）ENV 环境变量 变量值

（2）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

4.8 ADD指令

（1）ADD 源路径 目标路径

（2）ADD指令用于将源文件复制到dockerfile产生的新镜像中，要求源文件必须与dockerfile在同一文件夹下，或者同一个url下。有以下注意事项：

• 源路径为文件时，目标路径以/结尾则dockerfile将目标文件视为目录将源路径的文件存到模板路径的目录下，且若模板路径不存在则自动创建模板路径；
• 源路径为文件时，目标路径不以/结尾则dockerfile将目标路径视为文件，则直接将目标路径文件内容覆盖但名称不会改变，如果模板路径不存在则会创建一个以目标路径为名的文件，内容为源路径的文件内容；
• 源路径为文件夹时，若目标路径存在则直接将原路径的文件夹拷贝到模板路径的目录下；
• 若目标路径不存在，则自动创建一个以目标路径为名的文件夹将源文件夹拷贝到目录下；
• 若源文件是个归档文件或压缩文件，docker会自动帮忙解压。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。

4.9 COPY指令

（1）copy 源文件/目录 目标文件/目录

（2）只复制本地主机上的文件/目录 复制目标点为镜像中。要求本机文件必须与dockerfile在同一路径下。

（3）ADD与copy对比：

• 都有本地复制文件和目录到镜像的功能；
• ADD复制归档文件和压缩文件会自动解压；
• 都要求与dockerfile在同一文件夹；URL拉取目录来复制；
• COPY只能复制本地主机文件到镜像中，ADD可以复制到url中。

4.10 VOLUME指令

（1）volume ["目录"]

（2）在容器中创建一个挂载点

4.11 USER指令

（1）USER 用户名/uid

（2）指定运行容器时的用户

4.12 WORKDIR指令

为后续的RUN/CMD/ENTRYPOINT指定工作目录，可以理解为切换到指定的目录执行RUN等其他指令。

4.13 ONBUILD指令

（1）指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要允许的命令，调用有ONBUILD命令时的镜像会先执行ONBUILD命令。在使用其他镜像时，仔细检查ONBUILD命令的内容。

（2）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）不会产生任何实质性影响。 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。

（3）查看 是否有别的dockerfile ，需要删除，这是别人的，如不想让使用，会造成一定的问题：OnBuild rm - rf /*

4.14 HEALTHCHECK指令

健康检查

5.编写 Dockerfile注意

在编写 Dockerfile 时，有严格的格式需要遵循:

（1）第一行必须使用 EROM 指令指明所基于的镜像名称;

（2）之后使用 MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息;

（3）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。

（4）最后使用 CMD 指令指定启动容器时要运行的命令操作。

二.dockerfile构建镜像实例

1.dockerfile构建httpd

#创建并进入文件夹,每个服务一个文件夹
mkdir  /opt/apache
cd     /opt/apache

#创建Dockerfile文件
vim Dockerfile
#内容如下：
FROM  centos:7
#基于的基础镜像指定为centos:7，注意本机要有此基础镜像
MAINTAINER this  is  apache  image  <test>
#说明镜像维护人信息为，指定用户为test
RUN yum -y update
RUN yum -y install httpd 
#镜像RUN指令指定启动容器后的运行命令，yum安装update和httpd服务
EXPOSE 80
#开启80端口
ADD index.html /var/www/html/index.html
#复制宿主机index.html文件到容器的 /var/www/html/index.html
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apachectl"]
CMD ["-D","FOREGROUND"]
#使用前台启动apache注意使用绝对路径，如果后台启动，启动完shell就结束了容器就结束了，保存退出。

echo "this is  test web">index.html
#准备网站的网页，注意必须在和Dockerfile文件相同的目录
docker build -t  httpd:centos .  
#将dockerfile 文件生成镜像注意最后有个点。
docker images
#可查看已经有httpd的包
docker run -d -p 40330:80  httpd:centos 
#测试安装是否成功：新镜像运行容器，映射本主机的40330端口为容器的80端口
访问192.168.198.11:40330 进行测试是否可以访问容器的httpd网页

扩展：

创建Dockerfile的配置文件还有两种方法：

（1）方法一：

#创建Dockerfile文件
vim Dockerfile

FROM  centos:7
#基于的基础镜像指定为centos:7，注意本机要有此基础镜像
MAINTAINER this  is  apache  images  <test>
#说明镜像维护人信息为，指定用户为test
RUN yum -y install httpd 
#镜像RUN指令指定启动容器后的运行命令，yum安装httpd服务
EXPOSE 80
#开启80端口
ADD index.html /var/www/html/index.html
#复制宿主机index.html文件到容器的 /var/www/html/index.html
CMD /usr/sbin/apachect -D FOREGROUND
#使用前台启动apache注意使用绝对路径，如果后台启动，启动完shell就结束了容器就结束了，保存退出。

后再接着准备网站的网页，访问等操作

（2）方法二：

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 <test>
#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
#将执行脚本复制到镜像中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
#保存退出

#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。

后再接着准备网站的网页，访问等操作

2.dockerfile构建sshd

#创建并进入文件夹,每个服务一个文件夹
mkdir  /opt/sshd
cd     /opt/sshd

vim 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 <ssh>
#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

#启动容器并修改root密码
docker run -d -P sshd:centos
docker ps -a
#登入端口镜像
ssh localhost -p 32771
#查看镜像地址
ifconfig

3.dockerfile构建systemd

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

#进入容器
docker exec -it 56b06afcef9a  /bin/bash
systemctl start sshd
systemctl 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

mkdir /opt/nginx
cd /opt/nginx/
cp /opt/nginx-1.12.2.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>
#用户信息，镜像维护用户为nginx
RUN yum -y update
#此内容若保存可注释掉
RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#安装编译安装工具
ADD nginx-1.12.2.tar.gz /opt/
#上传nginx软件压缩包，docker自动解压
WORKDIR /opt/nginx-1.12.2
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
#指定工作目录
EXPOSE 80
EXPOSE 443
#指定http和https端口
RUN echo "daemon off;" >> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
#关闭nginx 在后台运行
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
CMD ["/run.sh"]
#添加宿主机中run.sh到容器中
#CMD ["/usr/local/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]

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

#创建新镜像
docker build -t nginx:centos .
docker run -d -P nginx:centos
docker ps -a 
#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

#访问之前需提前关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
访问：http://192.168.198.11:32776/

5.dockerfile构建tomcat

#创建tomcat目录
mkdir /opt/tomcat
cd /opt/tomcat
#将相关安装包提前导入到opt目录下
cp /opt/jdk-8u91-linux-x64.tar.gz /opt/tomcat
cp /opt/apache-tomcat-8.5.16.tar.gz /opt/tomcat

vim Dockerfile

FROM centos:7
MAINTAINER this is tomcat image <tomcat>
ADD jdk-8u91-linux-x64.tar.gz /usr/local/
WORKDIR /usr/local/
RUN mv jdk1.8.0_91 /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-8.5.16.tar.gz /usr/local/
WORKDIR /usr/local/
RUN mv apache-tomcat-8.5.16 /usr/local/tomcat
EXPOSE 8080
#CMD ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]
ENTRYPOINT ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]

#创建新镜像
docker build -t tomcat:centos .

docker run -d --name tomcat01 -p 1818:8080 tomcat:centos 
docker ps
http://192.168.198.11:1818

6.dockerfile构建mysql

mkdir /opt/mysqld
cd /opt/mysqld
#将安装包提前导入到/opt目录下
cp /opt/mysql-boost-5.7.20.tar.gz /opt/mysqld

vim Dockerfile

FROM centos:7
MAINTAINER this is mysql image <lnmp>
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-5.7.20.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 -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 /etc/my.cnf
[client]
port = 3306
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
bind-address = 0.0.0.0
skip-name-resolve
max_connections=2048
default-storage-engine=INNODB
max_allowed_packet=16M
server-id = 1

sql_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

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
CONTAINER ID   IMAGE            COMMAND                   CREATED             STATUS             PORTS                                                                                NAMES
63d9dc876f59   mysql:centos     "/usr/sbin/init"          8 seconds ago       Up 5 seconds       0.0.0.0:32777->3306/tcp, :::32777->3306/tcp                                          mysql_server

#进入容器，授权远程连接 mysql
docker exec -it mysql bash
systemctl status mysqld

mysql -u root -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 192.168.80.10 -u root -P 32777 -pabc123

因mysql占用较大企业mysql不建议安装在容器中

拓展

创建实例时网络报错解决

报错：[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