离线部署大体积 Docker 镜像：分盘刻录与还原完整指南

1. 引言

在离线或网络隔离的生产环境中部署 Docker 应用时，常常需要将预先构建好的镜像通过物理介质（如光盘、U盘）传输。然而，单个 Docker 镜像的体积可能远超常见存储介质的容量（例如 DVD 光盘的 4.7GB）。直接使用 docker save 命令保存的镜像文件（.tar）往往无法直接刻录到一张光盘上。

本文将详细介绍一种可靠的解决方案：将大型 Docker 镜像保存为压缩包，分割成适合光盘容量（如 4GB）的小块，分多张光盘刻录，最后在目标离线机器上重新合并并加载。这种方法完美解决了单介质容量限制的问题。

操作案例

例如：
vscode-ray-test:tensorflow    20.5GB

在有镜像的电脑上保存并压缩

sudo docker save vscode-ray-test:tensorflow | gzip -9 > vscode-ray-test_tensorflow.tar.gz

查看大小：

ls -lh vscode-ray-test_tensorflow.tar.gz

切成适合光盘的小块

光盘标称 4.5GB，实际可用空间通常不到 4.5GB，所以建议每块切成 3900MB：

split -b 3900M -d -a 3 vscode-ray-test_tensorflow.tar.gz vscode-ray-test_tensorflow.tar.gz.part-

查看每块大小：

ls -lh vscode-ray-test_tensorflow.tar.gz.part-*

生成校验文件

sha256sum vscode-ray-test_tensorflow.tar.gz.part-* > SHA256SUMS.txt

刻录到多张光盘

在不联网电脑上恢复

把所有光盘里的 part 文件复制到同一个目录

先校验：

sha256sum -c SHA256SUMS.txt

如果都显示 OK，再加载镜像：

cat vscode-ray-test_tensorflow.tar.gz.part-* | gunzip -c | sudo docker load

查看镜像是否导入成功：

sudo docker images | grep vscode-ray-test

注意：
ubuntu操作系统，光盘不能多次添加文件进行刻录，只能一次刻录，不然识别不出来，原因未知。

2. 核心思路与流程概览

整个操作流程可以概括为以下四个步骤：

1. 保存与压缩 ：在有网络的环境中，使用 docker save 将镜像导出为 .tar 文件，并使用压缩工具（如 gzip）减小其体积。
2. 分割文件 ：使用文件分割工具（如 split）将压缩后的单个大文件切割成多个指定大小（例如 4GB）的小文件。
3. 分盘刻录：将每个分割后的小文件分别刻录到不同的物理光盘上。
4. 离线还原 ：在目标离线机器上，将所有光盘中的文件复制到同一目录，按顺序合并，解压缩，最后使用 docker load 加载镜像。

下面的流程图清晰地展示了这一过程：
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大型 Docker 镜像
docker save -o image.tar
gzip image.tar

生成 image.tar.gz
split -b 4G image.tar.gz

image_part_
分割文件

image_part_aa, image_part_ab, ...
分盘刻录

Part_aa -> 光盘1, Part_ab -> 光盘2
离线环境

复制所有 part 文件至同一目录
cat image_part_* > image_restored.tar.gz

合并文件
gzip -d image_restored.tar.gz

解压还原为 .tar
docker load -i image_restored.tar

加载镜像
成功！

离线环境可用 docker images 查看

3. 操作步骤详解

3.1 步骤一：保存并压缩 Docker 镜像

首先，在可以访问 Docker Hub 或内部仓库的联网机器上操作。

1. 查看镜像列表，确认需要导出的镜像名称和标签。

   docker images

2. 保存镜像为 .tar 文件 。docker save 命令会将镜像及其所有层导出为一个归档文件。

   docker save -o my_large_image.tar myregistry.com/myapp:latest

   • -o: 指定输出文件名。
   • 请将 myregistry.com/myapp:latest 替换为你的实际镜像名。

3. 压缩 .tar 文件 。为了减少总体积，便于分割和传输，我们使用 gzip 进行压缩。

   gzip my_large_image.tar

   执行后，会生成 my_large_image.tar.gz 文件，原始 .tar 文件会被删除。压缩率取决于镜像内容，通常可以显著减小体积。

3.2 步骤二：分割压缩文件

使用 split 命令将大文件分割成小块。这里以每块 4GB （即 4G）为例，以适应 DVD 光盘。

split -b 4G my_large_image.tar.gz my_image_part_

• -b 4G: 指定每个输出文件的大小为 4GB。单位可以是 K (KB), M (MB), G (GB)。
• my_large_image.tar.gz: 需要分割的输入文件。
• my_image_part_: 输出文件的前缀。分割后的文件将被命名为 my_image_part_aa, my_image_part_ab, my_image_part_ac ... 依此类推。

执行后检查：

ls -lh my_image_part_*

你应该能看到一系列大小约为 4GB 的文件（最后一个文件可能较小）。

3.3 步骤三：分盘刻录

现在，将每个分割后的文件（my_image_part_aa, my_image_part_ab, ...）分别刻录到不同的光盘上。

• Windows : 可以使用如 ImgBurn、CDBurnerXP 或系统自带的刻录功能，选择"刻录数据光盘"，将单个 .part 文件拖入并刻录。
• Linux/macOS : 可以使用 brasero、K3b 或命令行工具 wodim、growisofs。

关键提示 ：务必记录好文件的刻录顺序！建议在光盘封面或文件名中标记顺序（如 光盘1_of_3_part_aa），这对于后续正确合并至关重要。

3.4 步骤四：离线环境合并与加载

在目标离线服务器或工作站上操作。

1. 复制所有分割文件 ：将所有光盘中的 my_image_part_* 文件复制到服务器上的同一个目录中，例如 ~/offline_images/。

2. 合并文件 ：使用 cat 命令按照字母顺序（即 aa, ab, ac... 的顺序）将所有部分合并成一个完整的 .tar.gz 文件。

   cd ~/offline_images
   cat my_image_part_* > my_large_image_restored.tar.gz

3. 解压文件 ：将合并后的压缩包解压，还原为 Docker 可识别的 .tar 格式。

   gzip -d my_large_image_restored.tar.gz

   解压后会得到 my_large_image_restored.tar 文件。

4. 加载 Docker 镜像 ：最后，使用 docker load 命令将镜像导入到本地 Docker 引擎。

   docker load -i my_large_image_restored.tar

   • -i: 指定输入文件。

5. 验证 ：加载成功后，使用 docker images 命令检查镜像是否已出现在列表中。

4. 完整命令示例与验证

假设我们有一个名为 bigapp:prod 的镜像，以下是在 源机器（联网） 和 目标机器（离线） 上执行的完整命令序列对比：

步骤	源机器（联网）	目标机器（离线）
1. 保存	docker save -o bigapp.tar bigapp:prod
2. 压缩	gzip bigapp.tar
3. 分割	split -b 4G bigapp.tar.gz bigapp_part_
4. 刻录	(将 bigapp_part_aa, ab, ac 分别刻盘)
5. 复制		(将所有 bigapp_part_* 文件从光盘复制到 ~/restore/)
6. 合并		cd ~/restore && cat bigapp_part_* > bigapp_restored.tar.gz
7. 解压		gzip -d bigapp_restored.tar.gz
8. 加载		docker load -i bigapp_restored.tar
9. 验证		`docker images

5. 注意事项与最佳实践

• 校验完整性 ：在刻录前和合并后，可以使用 md5sum 或 sha256sum 校验源文件和目标文件的一致性，确保传输过程没有出错。

  # 在源机器计算原始压缩包的哈希
  md5sum my_large_image.tar.gz
  # 在目标机器计算合并后文件的哈希
  md5sum my_large_image_restored.tar.gz

  两个哈希值应该完全相同。

• 处理更多分区 ：如果分割后文件超过 26 个（aa 到 zz），split 命令会自动使用更长的后缀（如 aaa, aab），cat 命令合并时能正确识别，无需担心。

• 使用更高效的压缩算法 ：如果镜像压缩率不佳，可以考虑使用 pigz（并行 gzip）或 xz 算法以获得更高的压缩比，但解压时可能需要相应工具。

  # 使用 pigz 压缩 (更快)
  docker save myapp:latest | pigz > myapp.tar.gz
  # 使用 xz 压缩 (压缩比更高，但更慢)
  docker save myapp:latest | xz > myapp.tar.xz

• 直接分割 .tar 文件 ：如果不进行压缩，也可以直接分割 docker save 产生的 .tar 文件。但分割后的总文件体积会更大，可能需要更多光盘。

• 备选方案：私有仓库中转：如果条件允许，可以在离线网络内部搭建一个私有的 Docker Registry，先将镜像推送到内网仓库，其他离线机器再从内网仓库拉取。这更适合需要频繁分发镜像的场景。

6. 总结

通过 docker save、gzip、split、cat 和 docker load 这一系列标准 Linux 工具的组合，我们可以有效地解决大体积 Docker 镜像的离线物理传输问题。这种方法不依赖于特定商业软件，通用性强，是系统管理员和运维工程师在面对严格网络隔离环境时的必备技能。关键点在于保持文件顺序 和在关键步骤进行完整性校验，以确保整个流程万无一失。