关于Docker的数据管理

文章目录

- 一、Docker的数据管理
- - 1、数据卷
  - - [1.1 数据卷定义](#1.1 数据卷定义)
    - [1.2 数据卷配置](#1.2 数据卷配置)
  - 2、数据卷容器
  - - [2.1 创建数据卷容器](#2.1 创建数据卷容器)
    - [2.2 使用--volume-from来挂载luck02](#2.2 使用--volume-from来挂载luck02)
- 二、端口映射
- 三、容器互联
- - - 1、创建容器互联
    - [2、进入luck02测试（ping 容器名/别名）](#2、进入luck02测试（ping 容器名/别名）)
- 四、Docker镜像的创建
- - 1、基于现有镜像创建
  - - [1.1 首先启动一个镜像，在容器里做修改](#1.1 首先启动一个镜像，在容器里做修改)
    - [1.2 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号或容器名称创建新镜像](#1.2 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号或容器名称创建新镜像)
  - 2、基于本地模板创建
  - - [2.1 补充：URL下载方式](#2.1 补充：URL下载方式)
    - [2.2 补充：载入选项](#2.2 补充：载入选项)
  - 3、基于dockerfile创建
  - - [3.1 联合文件系统（UnionFS）](#3.1 联合文件系统（UnionFS）)
    - [3.2 镜像加载原理](#3.2 镜像加载原理)
    - - [3.2.1 bootfs](#3.2.1 bootfs)
      - [3.2.2 rootfs](#3.2.2 rootfs)
      - [3.2.3 Docker的轻量化原因](#3.2.3 Docker的轻量化原因)
    - [3.3 Dockerfile](#3.3 Dockerfile)
    - - [3.3.1 Dockerfile定义](#3.3.1 Dockerfile定义)
      - [3.3.2 Docker镜像结构的分层](#3.3.2 Docker镜像结构的分层)
    - [3.4 Dockerfile操作常用的指令](#3.4 Dockerfile操作常用的指令)
    - - [3.4.1 FROM 镜像](#3.4.1 FROM 镜像)
      - [3.4.2 MAINTAINER 名字](#3.4.2 MAINTAINER 名字)
      - [3.4.3 RUN 命令](#3.4.3 RUN 命令)
      - [3.4.4 ENTRYPOINT ["要运行的程序","参数1","参数2"]](#3.4.4 ENTRYPOINT ["要运行的程序","参数1","参数2"])
      - [3.4.5 CMD ["要运行的程序","参数1","参数2"]](#3.4.5 CMD ["要运行的程序","参数1","参数2"])
      - [3.4.6 EXPOSE 端口号](#3.4.6 EXPOSE 端口号)
      - [3.4.7 ENV 环境变量变量值](#3.4.7 ENV 环境变量变量值)
      - [3.4.8 ADD 源文件/目录目标文件/目录](#3.4.8 ADD 源文件/目录目标文件/目录)
      - [3.4.9 COPY 源文件/目录目标文件/目录](#3.4.9 COPY 源文件/目录目标文件/目录)
      - [3.4.10 VOLUME ["目录"]](#3.4.10 VOLUME ["目录"])
      - [3.4.11 USER 用户名/UID](#3.4.11 USER 用户名/UID)
      - [3.4.12 WORKDIR 路径](#3.4.12 WORKDIR 路径)
      - [3.4.13 ONBUILD 命令](#3.4.13 ONBUILD 命令)
      - [3.4.14 HEALTHCHECK](#3.4.14 HEALTHCHECK)
    - [3.5 编写Dockerfile格式](#3.5 编写Dockerfile格式)
    - [3.6 Dockerfile举例-httpd](#3.6 Dockerfile举例-httpd)
    - - [3.6.1 建立工作目录](#3.6.1 建立工作目录)
      - [3.6.2 准备执行脚本（前台启动方法一）](#3.6.2 准备执行脚本（前台启动方法一）)
      - [3.6.3 准备网页页面](#3.6.3 准备网页页面)
      - [3.6.4 生成镜像](#3.6.4 生成镜像)
      - [3.6.5 新镜像运行容器](#3.6.5 新镜像运行容器)
      - [3.6.6 测试](#3.6.6 测试)
      - [3.6.7 如果有网络报错提示](#3.6.7 如果有网络报错提示)
    - 总结

一、Docker的数据管理

管理Docker容器中数据主要有两种方式：数据卷（Data Volumes）和数据卷容器（Data Volumes Containers）。

1、数据卷

1.1 数据卷定义

数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，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下对目录进行的mount操作。

1.2 数据卷配置

宿主机目录/var/www挂载到容器中的/test。
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。

bash 复制代码

cd /var/www/
#切换目录

docker run -v /var/www:/test --name luck01 -it centos:7 /bin/bash
#创建容器，并将主机上的 /var/www 目录挂载到容器内的 /test 目录

echo "this is luck01" > /test/xx01.txt
#在luck01容器内写入文件

cat /test/xx01.txt
#查看文件内容

exit
#退出

cat xx01.txt
#在主机上查看新建的文件

2、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。

2.1 创建数据卷容器

bash 复制代码

docker run --name luck02 -v /test -v /test02 -it centos:7 /bin/bash
#创建数据卷容器luck02

ls
#查看列表

echo "this is test" > /test/xx01.txt
#文件写入内容

echo "this is test02" > /test02/xx02.txt
#文件写入内容

cat /test/xx01.txt
#查看文件内容

cat /test02/xx02.txt
#查看文件内容

2.2 使用--volume-from来挂载luck02

bash 复制代码

docker run -it --volumes-from luck02 --name luck03 centos:7 /bin/bash
#创建一个新的容器（luck03），并且这个新容器会继承另一个已存在容器（luck02）的卷

ls
#查看列表

cat /test/xx01.txt
#查看文件内容

cat /test02/xx02.txt
#查看文件内容

二、端口映射

在启动容器的时候，如果不指定对应的端口，在容器外是无法通过网络来来访问容器内的服务。端口映射机制将容器内的服务提供给外部网络访问，实际上就是将宿主机的端口映射到容器中，使得外部网络访问宿主机的端口便可访问容器内的服务。

bash 复制代码

docker run -d --name luck -P nginx
#创建容器，随机映射端口

docker run -d --name test -p 1128:80 nginx
#创建容器，指定映射端口为1128

#curl测试
curl 192.168.10.13:1128

#或者使用真机访问

三、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。

1、创建容器互联

bash 复制代码

docker run -itd -P --name luck01 centos:7 /bin/bash
#创建容器，随机映射端口

docker run -itd -P --name luck02 --link luck01:xxxx centos:7 /bin/bash
#创建容器，随机映射端口，并与容器luck01互联
#--link luck01:xxxx 指定互联容器名为luck01，别名为xxxx

docker ps -a
#显示所有容器

2、进入luck02测试（ping 容器名/别名）

bash 复制代码

docker exec -it luck02 /bin/bash
#进入luck02容器测试

ping luck01
ping xxxx
#都可以ping通

四、Docker镜像的创建

创建镜像有三种方法，分别为基于已有镜像创建、基于本地模板创建以及基于Dockerfile创建。

1、基于现有镜像创建

1.1 首先启动一个镜像，在容器里做修改

bash 复制代码

docker images
#显示镜像信息

docker create -it --name xxxx centos:7 /bin/bash
#创建容器

docker ps -a
#显示所有容器信息

1.2 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号或容器名称创建新镜像

bash 复制代码

docker commit -m "new" -a "centos" xxxx centos:test
#根据容器修改，创建一个新的镜像

commit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
#显示镜像所有信息

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http://openvz.org/Download/template/precreated

bash 复制代码

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

#或者将需要的软件包debian-7.0-x86-minimal.tar.gz上传

cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:xxxx
#导入为镜像

docker imagesll
#显示镜像所有信息

2.1 补充：URL下载方式

方法一：

wget 下载路径 -O 保存路径

方法二：

curl -L 下载路径 -o 保存路径

2.2 补充：载入选项

通过docker save保存的镜像，使用docker load加载入docker
通过docker export保存的镜像，使用docker export加载入docker

3、基于dockerfile创建

3.1 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集成，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还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

3.2.1 bootfs

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。

3.2.2 rootfs

rootfs，在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的/dev，/proc，/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统的发行版，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，这是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。最后他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。

bootfs引导加载宿主机的内核，所有镜像运行的容器都会共享宿主机内核，
在内核之上加了一层基础镜像，提供linux目录文件等运行环境，这一层为镜像的初始化rootfs

3.2.3 Docker的轻量化原因

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。

3.3 Dockerfile

3.3.1 Dockerfile定义

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。
镜像的定期实际上就是定期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，因此每一条执行的内容，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，其中每条指定对应Linux中的一条命令，Docker程序将读取Dockerfile中的指令生成指定镜像。

3.3.2 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。

3.4 Dockerfile操作常用的指令

3.4.1 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。

3.4.2 MAINTAINER 名字

说明新镜像的维护人信息

3.4.3 RUN 命令

在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中
RUN命令优先级高于ENTRYPOINT

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

设定容器启动时第一个运行的命令机器参数。
可以通过使用命令docker run --entrypoint来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。
ENTRYPOINT命令优先级高于CMD

3.4.5 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，可使用;或&&。
如果在docker run 时制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。

3.4.6 EXPOSE 端口号

指定新镜像加载到Docker时要开启的端口

3.4.7 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

3.4.8 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
有如下注意事项：
- 如果原路径是个文件，且目标路径是以 / 结尾，则docker会把目标路径当做一个目录，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。
- 如果源路径是个文件，且目标路径不是以 / 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。
- 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。
- 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。

3.4.9 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。

3.4.10 VOLUME ["目录"]

在容器中创建一个挂载点

3.4.11 USER 用户名/UID

指定运行容器时的用户

3.4.12 WORKDIR 路径

为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指定工作目录

3.4.13 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，这时构建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，然后才会执行其他指令。
ONBUILD rm -rf /*：基于A镜像创建的B镜像不能使用

3.4.14 HEALTHCHECK

健康检查

3.5 编写Dockerfile格式

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。

3.6 Dockerfile举例-httpd

3.6.1 建立工作目录

bash 复制代码

mkdir /opt/httpd
#新建目录

cd /opt/httpd/
#切换目录

vim Dockerfile
FROM centos:7
#基于centos:7的基础镜像
MAINTAINER this is apache image <test>
#定义镜像的用户信息
RUN yum install -y httpd
#镜像操作指令安装apche软件
EXPOSE 80
#开启80端口
ADD index.html /var/www/html/index.html
#复制网站首页文件

##前台启动方法一（需准备执行脚本）
ADD run.sh /run.sh
#将执行脚本复制到镜像中
RUN chmod 755 /run.sh
CMD ["/run.sh"]
#启动容器时执行脚本

##前台启动方法二（无需其他脚本）
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apachectl"]
CMD ["-D","FOREGROUND"]
#前台启动apache，CMD为ENTRYPOINT传递参数

3.6.2 准备执行脚本（前台启动方法一）

bash 复制代码

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

3.6.3 准备网页页面

bash 复制代码

echo "this is apache" > index.html
#页面写入内容

ls
#查看目录列表

3.6.4 生成镜像

bash 复制代码

docker build -t httpd:centos .
#生成镜像，注意末尾加"."

docker images
#显示所有镜像信息

3.6.5 新镜像运行容器

bash 复制代码

docker run -itd --name httpd -p 1128:80 httpd:centos
#创建容器并指定映射端口

docker ps -a
#显示所有容器

3.6.6 测试

bash 复制代码

curl 192.168.10.13:1128
#访问

#或者使用真机访问192.168.10.13:1128

3.6.7 如果有网络报错提示

bash 复制代码

WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.
解决方法：

echo 'net.ipv4.ip_forward = 1' >> /etc/sysctl.conf 
#配置文件追加变量，将来自内部网络的流量转发到外部网络

sysctl -p
#刷新

systemctl restart network
#重启网卡

systemctl restart docker
#重启容器

总结

dockerfile 构建镜像的步骤

先用FROM指定基础镜像
再用MAINYINER 指定维护人信息
再用RUN ENTPYONT CMD EXPORT ADD ENV USER WORKDIR 等指令编写镜像过程
最后使用CMD 或 ENTPYONT 指令指定启动容器时执行的命令

CMD 与 ENTPYONT 区别

容器启动时执行命令的优先级
docker run --entypont=命令镜像参数选项 ----->

ENTPYONT ["命令","选项","参数"] ----->

docker run 镜像命令选项参数 -----> CMD ["命令","选项","参数"]
如果在同一个dockerfile 文件中同时存在 ENTPYONT 和 CMD 时，ENTPYONT 会覆盖 CMD 运行命令，CMD提供选项和参数

ADD 与 COPY 的区别

都可以复制本地文件/目录到镜像中
ADD可以通过URL路径，将文件复制到镜像，还可以把压缩包进行解压后复制到镜像
COPY 支持配合 --from= 选项实现多个阶段构建

如何缩小dockerfile构建的镜像体积大小

尽可能减少指令的数量，比如将RUN的Linux命令进行合并
尽可能的使用最简洁的基础镜像
使用多阶段（多级）构建

关于Docker的数据管理

文章目录

一、Docker的数据管理

1、数据卷

1.1 数据卷定义

1.2 数据卷配置

2、数据卷容器

2.1 创建数据卷容器

2.2 使用--volume-from来挂载luck02

二、端口映射

三、容器互联

1、创建容器互联

2、进入luck02测试（ping 容器名/别名）

四、Docker镜像的创建

1、基于现有镜像创建

1.1 首先启动一个镜像，在容器里做修改

1.2 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号或容器名称创建新镜像

2、基于本地模板创建

2.1 补充：URL下载方式

2.2 补充：载入选项

3、基于dockerfile创建

3.1 联合文件系统（UnionFS）

3.2 镜像加载原理

3.2.1 bootfs

3.2.2 rootfs

3.2.3 Docker的轻量化原因

3.3 Dockerfile

3.3.1 Dockerfile定义

3.3.2 Docker镜像结构的分层

3.4 Dockerfile操作常用的指令

3.4.1 FROM 镜像

3.4.2 MAINTAINER 名字

3.4.3 RUN 命令

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

3.4.5 CMD ["要运行的程序","参数1","参数2"]

3.4.6 EXPOSE 端口号

3.4.7 ENV 环境变量 变量值

3.4.8 ADD 源文件/目录 目标文件/目录

3.4.9 COPY 源文件/目录 目标文件/目录

3.4.10 VOLUME ["目录"]

3.4.11 USER 用户名/UID

3.4.12 WORKDIR 路径

3.4.13 ONBUILD 命令

3.4.14 HEALTHCHECK

3.5 编写Dockerfile格式

3.6 Dockerfile举例-httpd

3.6.1 建立工作目录

3.6.2 准备执行脚本（前台启动方法一）

3.6.3 准备网页页面

3.6.4 生成镜像

3.6.5 新镜像运行容器

3.6.6 测试

3.6.7 如果有网络报错提示

总结

3.4.7 ENV 环境变量变量值

3.4.8 ADD 源文件/目录目标文件/目录

3.4.9 COPY 源文件/目录目标文件/目录