容器学习day02 - 技术栈

今天学写的内容是Dockerfile、镜像制作以及私有仓库的搭建和管理。

一、Dockerfile概述

1.1.Dockerfile是什么？

Dockerfile 是一个文本文件 ，其中包含了一系列指令，用户可以通过这些指令来定义如何自动构建一个 Docker 镜像。每条指令代表一个构建步骤，例如安装软件、复制文件、设置环境变量等。通过 docker build 命令，Docker 会按顺序执行这些指令，最终生成一个可运行的镜像。

1.2 Dockerfile的出现是为了解决哪些问题？

在没有 Dockerfile 之前，常见的做法是使用 docker commit 命令将运行中的容器保存为镜像。但这种方式存在诸多局限性

问题	描述
不可重复性	手动操作易出错，难以保证每次构建的一致性。
缺乏版本控制	容器状态无法像代码一样进行版本追踪和审查。
难以协作	团队成员无法清晰了解镜像是如何构建的。
透明度差	镜像内部结构和配置不透明，不利于审计和维护。
效率低	每次都需要手动进入容器执行命令，流程繁琐。

Dockerfile 实现了"基础设施即代码（Infrastructure as Code）"，提升了镜像构建的自动化、可复用性和可维护性。

1.3 Dockerfile的指令详解

指令	功能说明	注意事项
`FROM`	指定基础镜像	必须是第一条非注释指令
`MAINTAINER`（已弃用）	指定作者信息	推荐使用 `LABEL maintainer="..."`
`LABEL`	添加元数据标签	如版本、描述等
`RUN`	构建时执行命令	支持 shell 和 exec 模式
`CMD`	容器启动时默认执行的命令	可被 `docker run` 覆盖
`ENTRYPOINT`	容器启动时必执行的命令	更适合固定入口
`COPY`	复制本地文件/目录到镜像中	只支持本地路径
`ADD`	类似 COPY，支持解压和远程 URL	不推荐用于远程资源
`WORKDIR`	设置工作目录	若不存在则自动创建
`ENV`	设置环境变量	后续指令可用
`EXPOSE`	声明端口	仅说明用途，不实际暴露
`VOLUME`	创建挂载点	用于数据持久化
`USER`	切换用户	提升安全性
`ARG`	构建参数	构建时传入，不保留在镜像中

最佳实践建议：

合并 RUN 指令以减少镜像层数
使用 .dockerignore 忽略无关文件
优先使用官方轻量基础镜像（如 alpine, distroless）

二、镜像的制作

2.1 上帝进程是什么？

在操作系统中，"上帝进程 "通常指 PID=1 的进程，也称为 init 进程。它是系统中所有其他进程的祖先，负责启动和管理其他进程，并处理僵尸进程的回收。

2.2 容器的上帝进程

在 Docker 容器中，启动命令所对应的进程就是 PID=1 的"上帝进程"。

如果该进程退出，容器也随之终止。
它需要具备一定的"init"能力，比如转发信号、回收子进程等。

⚠️ 问题示例：若你启动了一个后台服务（如 nginx），但未使用 daemon off; 或前台模式运行，主进程可能立即退出，导致容器无法启动。
✅ 正确做法：
复制代码
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
确保 nginx 以前台方式运行，成为容器的主进程。

如果有疑问，请看这篇文章：主进程生命周期决定容器生命周期，希望可以解决您的疑问。

2.3 Dockerfile 制作镜像案例（通用模板）

复制代码

# 编辑Dockerfile
[root@docker ~]# vim myimg/Dockerfile 
FROM mylinux:latest
COPY myfile.tar /tmp/
ADD  myfile.tar /var/tmp/
RUN  touch /tmp/file1
USER nobody
RUN  touch /tmp/file2
ENV  TZ="Asia/Shanghai"
EXPOSE 12345/tcp
WORKDIR /tmp                 # 新添加
CMD  ["/bin/bash"]

构建命令：

复制代码

docker build -t myimg:latest testimg/

运行测试：

复制代码

docker run -it --rm myimg

三、镜像制作实战

3.1 httpd镜像制作

复制代码

FROM ubuntu:20.04

LABEL maintainer="admin@company.com" \
      service="Apache HTTP Server"

# 静默安装，避免交互
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive

RUN apt-get update && \
    apt-get install -y apache2 && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

EXPOSE 80

# 自定义首页
COPY index.html /var/www/html/

# 使用 exec 模式启动（前台运行）
CMD ["/usr/sbin/apache2ctl", "-D", "FOREGROUND"]

-D FOREGROUND 确保 Apache 不作为守护进程运行。

3.2 nginx镜像制作

复制代码

FROM alpine:latest

RUN apk add --no-cache nginx && \
    mkdir -p /run/nginx

# 添加自定义配置（可选）
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf

# 添加网页内容
COPY ./html /var/www/html

EXPOSE 80

# 启动 nginx 前台进程
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

✅ 优势：Alpine 镜像小巧安全，适合生产环境。

3.3 php-fpm 镜像制作

复制代码

FROM php:8.1-fpm-alpine

LABEL maintainer="php-team@example.com"

# 安装常用扩展
RUN docker-php-ext-install mysqli pdo pdo_mysql

# 可选：安装额外工具
RUN apk add --no-cache git vim

# 设置工作目录
WORKDIR /var/www/html

# 更改用户权限（可选）
USER www-data

# 默认启动 php-fpm
# CMD 自动继承自父镜像，无需重写

EXPOSE 9000

📦 使用场景：配合 Nginx 容器实现前后端分离架构。

四、私有镜像仓库的搭建

4.1 私有仓库的概述

私有镜像仓库（Private Registry） 是企业内部用于存储和分发 Docker 镜像的服务，相比公共仓库（如 Docker Hub），具有以下优势：

优势	说明
安全性高	镜像不对外公开，防止敏感信息泄露
网络性能好	内网部署，拉取速度快
成本可控	避免公网流量费用
自主可控	可定制认证、权限、策略等

🛠️ 常见方案：

Docker Registry（开源）

Harbor（VMware 开源，功能更强大）

Nexus Repository

云厂商服务（如阿里云 ACR、AWS ECR）

主流的私有仓库有docker Registry 和 vmware Harbor ,registry 提供仓库的核心能力，包括分层传输机制，web接口功能。 Habor是在registry上进行了相应的企业级拓展，包括：web界面，支持登录、搜索功能，区分私有、公有镜像，基于角色的访问控制，集成日志审计、支持水平拓展等功能。

4.2私有仓库的安装部署

复制代码

# 在 registry 上安装私有仓库
[root@registry ~]# vim /etc/yum.repos.d/docker.repo 
[Docker]
name=Rocky Linux $releasever - Docker Packages
baseurl="ftp://192.168.88.240/rpms"   #另需搭建
enabled=1
gpgcheck=0

[root@registry ~]# dnf makecache
[root@registry ~]# dnf install -y docker-distribution

# 启动私有仓库，并设置开机自启动
[root@registry ~]# systemctl enable --now docker-distribution

所有 docker 节点都需要配置
[root@docker ~]# vim /etc/hosts
192.168.88.30   registry
# 修改配置文件
[root@docker ~]# vim /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": ["http://registry:5000", "其他镜像仓库"],
    "insecure-registries":["registry:5000"]
}
# 重启服务生效
[root@docker ~]# systemctl restart docker
[root@docker ~]# docker info

4.3 私有仓库的管理

复制代码

# 给镜像设置标签
[root@docker ~]# docker tag mylinux:latest registry:5000/img/mylinux:latest
# 上传镜像
[root@docker ~]# docker push registry:5000/img/mylinux:latest

# 查看仓库中所有镜像的名称
[root@docker ~]# curl http://registry:5000/v2/_catalog


# 查看某一镜像的所有标签
[root@docker ~]# curl http://registry:5000/v2/img/mylinux/tags/list
{"name":"img/mylinux","tags":["latest","8"]}

# 删除所有容器
[root@docker ~]# docker rm -f $(docker ps -aq)

# 删除所有镜像
[root@docker ~]# docker rmi $(docker images --format='{{.Repository}}:

# 下载镜像
[root@docker ~]# docker pull registry:5000/img/mylinux:latest

# 创建容器
[root@docker ~]# docker run -itd --rm registry:5000/library/myhttpd:latest

4.2 私有仓库的安装部署（以 Docker Registry 为例）

步骤 1：拉取并运行 Registry 镜像

复制代码

docker run -d \
  --name registry \
  -p 5000:5000 \
  -v /opt/registry:/var/lib/registry \
  --restart=always \
  registry:2

-p 5000:5000：暴露本地 5000 端口
-v：持久化存储镜像数据
registry:2：使用 v2 版本

步骤 2：推送镜像到私有仓库

复制代码

# 标记镜像
docker tag my-httpd:latest localhost:5000/my-httpd:v1

# 推送
docker push localhost:5000/my-httpd:v1

步骤 3：从其他主机拉取（需配置信任）

修改 /etc/docker/daemon.json：

复制代码

{
  "insecure-registries": ["your-registry-ip:5000"]
}

重启 Docker：

复制代码

systemctl restart docker

拉取镜像：

复制代码

docker pull your-registry-ip:5000/my-httpd:v1

4.3 私有仓库的管理

✅ 安全加固（推荐）

功能	实现方式
HTTPS 加密	配置 TLS 证书
身份认证	使用 `htpasswd` 或集成 LDAP/OAuth
访问控制	设置用户权限（读/写）

示例：添加基本认证

复制代码

# 安装 apache2-utils
htpasswd -Bbn username password > auth/htpasswd

# 启动带认证的 registry
docker run -d \
  --name registry \
  -p 5000:5000 \
  -v /opt/registry:/var/lib/registry \
  -v ./auth:/auth \
  -e "REGISTRY_AUTH=htpasswd" \
  -e "REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_REALM=Registry Realm" \
  -e "REGISTRY_AUTH_HTPASSWD_PATH=/auth/htpasswd" \
  registry:2

✅ 镜像管理

查看仓库中的镜像：
复制代码
```
curl http://localhost:5000/v2/_catalog
```

查看镜像标签：

复制代码

curl http://localhost:5000/v2/my-httpd/tags/list

删除镜像 ：需启用 DELETE API 并调用 /v2/<name>/manifests/<digest>，之后运行 registry garbage-collect 清理空间。

✅ 日志与监控

查看日志：
复制代码
```
docker logs registry
```
可结合 Prometheus + Grafana 实现监控。

✅ 推荐使用 Harbor（进阶选择）

Harbor 是企业级 Registry，提供：

图形化界面
RBAC 权限控制
镜像扫描（漏洞检测）
复制同步（多站点）
AD/LDAP 集成

官网：https://goharbor.io