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Docker镜像的制作和管理

时间：2023-03-21 22:01:56浏览次数：44  
标签：容器 -- Dockerfile nginx 镜像 Docker 制作 docker

一、镜像的制作方式​

Docker 镜像制作类似于虚拟机的镜像（模版）制作，即按照公司的实际业务需求将需要安装的软件、相关配置等基础环境配置完成，然后将其做成镜像，最后再批量从镜像批量生成容器实例，这样可以极大的简化相同环境下的部署工作。
      Docker的镜像制作分为手动制作（基于容器，docker commit）和自动制作(基于DockerFile，再docker build)。企业通常都是基于Dockerfile制作镜像。
      基于容器手动制作镜像步骤具体如下：
      1. 下载一个系统的官方基础镜像

      2. 基于基础镜像启动一个容器，并进入到容器

      3. 在容器里面做配置操作(包括安装基础命令、配置运行环境、安装并配置服务、放业务程序代码等)

      4. 提交为一个新镜像 docker commit

      5. 基于自己的的镜像创建容器并测试访问

二、利用Dockerfile文件执行 docker build自动构建镜像

2.1 Dockerfile使用详解​

Dockerfile介绍​DockerFile是一种被Docker程序解释执行的脚本，由一条条的命令组成的，每条命令对应linux下面的一条命令，Docker程序将这些DockerFile指令再翻译成真正的linux命令，它有自己的书写方式和支持的命令，Docker程序读取DockerFile并根据指令生成Docker镜像，相比手动制作镜像的方式，DockerFile 更能直观的展示镜像是怎么产生的。有了DockerFile，当后期有额外的需求时，只要在之前DockerFile添加或者修改响应的命令即可重新生成新的Docker镜像，避免了重复手动制作镜像的麻烦。
      注意：每条指令都是独立运行的，并会导致创建新镜像，比如 RUN cd /tmp 对下一条指令无任何影响。

2.2 Dockerfile制作镜像的分层结构

Docker镜像的制作和管理_Dockerfile

2.3 Dockerfile文件格式

  • 每一行以Dockerfile的指令开头，指令不区分大小写，但是惯例使用大写​
  • 使用 # 开始作为注释​
  • 每一行只支持一条指令，每条指令可以携带多个参数​
  • 指令按文件的顺序从上至下进行执行​
  • 每个指令的执行会生成一个新的镜像层，为了减少分层和镜像大小，尽可能将多条指令合并成一条指令​
  • 制作镜像一般可能需要反复多次，每次执行dockfile都按顺序执行，从头开始，已经执行过的指令已经缓存，不需要再执行，如果后续有一行新的指令没执行过，其往后的指令将会重新执行。所以为加速镜像制作，将最常变化的内容放在Dockerfile的后面​

2.4 Dockerfile的构建过程

  1. 从基础镜像运行一个容器
  2. 执行一条指令，对容器做出修改
  3. 执行类似docker commit的操作，提交一个新的中间镜像层(可以利用中间层镜像创建容器进行调试和排错)
  4. 再基于刚提交的镜像运行一个新容器
  5. 执行Dockerfile中的下一条指令，直至所有指令执行完毕

      顺便说一下，结合到实际工作当中，整个流程可能是这样的：

开发提交代码到gitlab/github->下载源码->(针对java程序)maven编译生成war包/jar包->Dockerfile 中COPY war包/jar包->docker build生成镜像->将镜像push到harbor仓库->从仓库pull镜像->docker run运行容器

2.5 Dockerfile相关指令

2.5.1 FROM

FRPM指令用来指定基础镜像。

      定制镜像，需要先有一个基础镜像，在这个基础镜像上进行定制。FROM就是指定基础镜像，此指令通常必需放在Dockerfile文件第一个非注释行。后续的指令都是运行 于此基准镜像所提供的运行环境。
      基础镜像可以是任何可用镜像文件，默认情况下，docker build会在docker主机上查找指定的镜像文件，在其不存在时，则会从Docker Hub Registry上拉取所需的镜像文件。如果找不到指定的镜像文件，docker build会返回一个错误信息。

语法：
FROM <image>
FROM <image>:<tag>
FROM <image>:<digest>

      三种写法，其中<tag>和<digest> 是可选的，如果没有选择，那么默认值为latest。

​2.5.2 LABEL

LABEL指令用来指定镜像元数据。代替之前的MAINTAINER

      语法：LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...
      一个镜像可以有多个label。还可以写在一行中，即多标签写法，可以减少镜像的的大小。

#一行格式 
LABEL multi.label1="value1" multi.label2="value2" other="value3" 
#多行格式 
LABEL multi.label1="value1" \  
multi.label2="value2" \ 
other="value3"

​2.5.3 RUN

RUN 指令用来在构建镜像阶段需要执行 FROM 指定镜像所支持的Shell命令。 通常各种基础镜像一般都支持丰富的shell命令。
      RUN 可以写多个，每一个RUN指令都会建立一个镜像层，所以尽可能合并成一条指令，比如将多个 shell命令通过 && 连接一起成为在一条指令。
      每个RUN都是独立运行的，和前一个RUN无关。

语法：
#shell格式
RUN <命令>
#exec格式：此种形式不支持环境变量。注意是双引号，不能是单引号
RUN ["executable","param1","param2"...]

​2.5.4 ENV

ENV指令可以定义环境变量和值，会被后续指令(如:ENV、ADD、COPY、RUN等)通过$KEY或${KEY}进行引用，并在容器运行时保持。

语法：
#变量赋值格式1
ENV <key> <value> #此格式只能对一个key赋值，<key>之后的所有内容均会被视作其<value>的组成部分
#变量赋值格式2
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2> \ #此格式可以支持多个key赋值，定义多个变量建议使用，减少镜像层
 <key3>=<value3> ...
#如果<value>中包含空格，可以以反斜线\进行转义，也可通过对<value>加引号进行标识；另外，反斜线也可用于续行
#引用变量 
RUN $key …

#变量支持高级赋值格式(shell也支持)
${key:-word}
${key:+word}
即变量key有值就用原值，无值就用新的赋值(word)

Eg：以下两种格式相同
#格式1 
ENV Name="Tom" Dog=Rex\ The\ Dog \ 
Cat=daju
#格式2 
ENV Name Tom 
ENV Dog Rex The Dog 
ENV Cat daju

​2.5.5 COPY

COPY指令用来复制文本。将文件/目录从宿主机复制到容器。

语法：
COPY [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<src>",... "<dest>"] #路径中有空白字符时，建议使用此格式

      说明：

  • 必须是build上下文中的路径(为 Dockerfile 所在目录的相对路径），不能是其父目录中的文件
  • 如果是目录，则其内部文件或子目录会被递归复制，但目录自身不会被复制
  • 如果指定了多个，或在中间使用了通配符，则必须是一个目录，且必须以 / 结尾
  • 可以是绝对路径或者是 WORKDIR 指定的相对路径
  • 使用 COPY 指令，源文件的各种元数据都会保留。比如读、写、执行权限、文件变更时间等
  • 如果事先不存在，它将会被自动创建，这包括其父目录路径，即递归创建目录

​2.5.6 ADD

ADD指令用来复制和解压缩。COPY指令的加强版。

语法：
ADD [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest>
ADD [--chown=<user>:<group>] ["<sr",c>"... <"]dest>

特别说明(与COPY相比的独特之处)：
      如果是一个本地文件系统上的打包文件，如: gz、bz2、xz ，它将被解包，其行为类似于"tar -x"命令，但是通过URL获取到的tar文件将不会自动展开

​2.5.7 CMD

一个容器中需要持续运行的进程一般只有一个，CMD用来指定启动容器时默认执行的一个命令，且其运行结束后，容器也会停止。所以一般CMD 指定的命令为持续运行且为前台命令。

说明：

  1. 如果docker run未指定任何的执行命令或者dockerfile里面也没有ENTRYPOINT命令，那么开启容器时就会使用执行CMD指定的默认的命令
  2. 前面介绍过的 RUN 命令是在构建镜像时执行的命令，注意二者的区别
  3. 每个 Dockerfile 只能有一条 CMD 命令。如指定了多条，只有最后一条被执行
  4. 如果启动容器时用 docker run xxx 指定运行的命令，则会覆盖 CMD 指定的命令
语法：
# 使用 exec 执行，第一个参数必须是命令的全路径，此种形式不支持环境变量
CMD ["executable","param1","param2"]
# 在 /bin/sh 中执行，提供给需要交互的应用；此种形式支持环境变量
CMD command param1 param2
# 提供给 ENTRYPOINT 命令的默认参数
CMD ["param1","param2"]

​2.5.8 ENTRYPOINT

ENTRYPOINT是容器运行的入口点。功能类似于CMD，配置容器启动后执行的命令及参数。

语法：
# 使用 exec 执行
ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"...]
# shell中执行
ENTRYPOINT command param1 param2

说明：

  1. 如果docker run 命令有参数，则参数全部都作为ENTRYPOINT的参数
  2. 如果docker run 后面没有额外参数，但是dockerfile中有CMD命令（即上面CMD的第三种用法），即Dockerfile中即有CMD也有ENTRYPOINT，那么CMD的全部内容会作为ENTRYPOINT的参数
  3. 每个 Dockerfile 中只能有一个 ENTRYPOINT，当指定多个时，只有最后一个生效
  4. 如果docker run 后面有额外参数，同时Dockerfile中即有CMD也有ENTRYPOINT，则docker run 后面的参数覆盖掉CMD参数内容，最终作为ENTRYPOINT的参数
  5. 可以通过docker run --entrypoint string 参数在运行时替换，注意string不要加空格
Eg:某Dockerfile文件
…
#如下两条指令相当于ENTRYPOINT ["/apps/nginx/sbin/nginx","-g","daemon off;"]
CMD ["-g","daemon off;"]
ENTRYPOINT ["/apps/nginx/sbin/nginx"]
Eg：利用脚本实现指定环境变量动态生成配置文件内容
echo 'Nginx Website in Dockerfile' > index.html

vim Dockerfile
FROM nginx:1.22.0
LABEL maintainer="xd"
ENV DOC_ROOT='/data/website/'
ADD index.html ${DOC_ROOT}
ADD entrypoint.sh /bin/
EXPOSE 80
#nginx前台运行命令
CMD ["/usr/sbin/nginx","-g", "daemon off;"]
ENTRYPOINT [ "/bin/entrypoint.sh"]

vim entrypoint.sh
#!/bin/sh 
cat > /etc/nginx/conf.d/www.conf <<EOF
server {
 server_name ${HOSTNAME};
 listen ${IP:-0.0.0.0}:${PORT:-80};
 root ${DOC_ROOT:-/usr/share/nginx/html};
}
EOF
exec "$@"

chmod +x entrypoint.sh
docker build -t nginx:v1.0 .
docker run -d --name n1 -e PORT=81 -e HOSTNAME=www.xd.org nginx:v1.0
docker exec -it n1 cat /etc/nginx/conf.d/www.conf

Docker镜像的制作和管理_Dockerfile_02

2.5.9 VOLUME

VOLUME：匿名卷在容器中创建一个可以从本地主机或其他容器挂载的挂载点，一般用来存放数据库和需要保持的数据等，默认会将宿主机上的目录挂载至VOLUME 指令指定的容器目录。即使容器后期被删除，此宿主机的目录仍会保留，从而实现容器数据的持久保存。宿主机目录为/var/lib/docker/volumes/<volume_id>/_data。但局限性在于，这样的目录多了之后，如果删了某个容器，再想找回之前的数据就难了。而且容器后续还有可能部署到别的机器上(结合k8s的话)，这样一来管理数据就更加麻烦。

语法：
VOLUME <容器内路径>
VOLUME ["<容器内路径1>", "<容器内路径2>"...]

说明：

  1. <容器内路径>如果在容器内不存在，在创建容器时会自动创建
  2. <容器内路径>如果是存在的，同时目录内有内容，将会把此目录的内容复制到宿主机的实际目录

注意：

1.Dockerfile中的VOLUME实现的是匿名数据卷，无法指定宿主机路径和容器目录的挂载关系

2.通过docker rm -fv 可以删除容器的同时删除VOLUME指定的卷

​2.5.10 EXPOSE

EXPOSE 仅仅是声明容器打算使用什么端口而已，并不会真正暴露端口，即不会自动在宿主进行端口映射。因此，即使 Dockerfile 没有 EXPOSE 端口指令，也可以通过docker run -p 临时暴露容器内程序真正监听的端口。

语法：EXPOSE <port>[/ <protocol>] [<port>[/ <protocol>] ..]
#说明
<protocol>用于指定传输层协议，可为tcp或udp二者之一，默认为TCP协议

​2.5.11 WORKDIR

WORKDIR用来指定工作目录，为后续的 RUN、CMD、ENTRYPOINT 指令配置工作目录，当容器运行后，进入容器内WORKDIR指定的默认目录。
      WORKDIR 指定工作目录（或称当前目录），以后各层的当前目录就被改为指定的目录，如果该目录不存在，WORKDIR 会自行创建。
      可以使用多个 WORKDIR 指令，后续命令如果参数是相对路径，则会基于之前命令指定的路径。例如：
      WORKDIR /a
      WORKDIR b
      则最终路径为/a/b

​2.5.12 USER

USER用来指定当前用户，即指定运行容器的用户名或 UID，在后续Dockerfile中的 RUN，CMD和ENTRYPOINT指令时使用此用户。
      当服务不需要管理员权限时，可以通过该命令指定运行用户。
      这个用户必须是事先建立好的，否则无法切换。
      如果没有指定 USER，默认是 root 身份执行。

语法：
USER <user>[:<group>] 
USER <UID>[:<GID>]

​2.5.13 HEALTHCHECK

HEALTHCHECK用来做健康检查。

语法：
#设置检查容器健康状况的命令，如果命令执行失败，则返回1，即unhealthy
HEALTHCHECK [选项] <CMD命令>
#如果基础镜像有健康检查指令，使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令
HEALTHCHECK NONE
 
HEALTHCHECK 支持下列选项：
--interval=<间隔>两次健康检查的间隔，默认为 30 秒 
--timeout=<时长>健康检查命令运行超时时间，如果超过这个时间，本次健康检查就被视为失败，默认 30 秒 
--retries=<次数>当连续失败指定次数后，则将容器状态视为 unhealthy，默认3次
 
检查结果返回值说明：
0 #success 这个容器是健康的，可以使用了
1 #unhealthy 容器工作异常
2 #reserved 不要使用此退出代码
 
#查看健康状态
docker inspect -f '{{.State.Health.Status}}' CONTAINER
#以json格式显示
docker inspect -f '{{json.State.Health}}' CONTAINER

​2.5.14 .dockerignore

.dockerignore文件，说明在生成构建上下文时Docker客户端应忽略的文件和文件夹指定模式。

语法：
# #以#开头的行为注释
* #匹配任何非分隔符字符序列
? #匹配任何单个非分隔符
\\ #表示 \
** #匹配任意数量的目录（包括零）。Eg：**/*.go将排除在所有目录中以.go结尾的所有文件，包括构建上下文的根。
! #表示取反，可用于排除例外情况
Eg：
#排除 test 目录下的所有文件
test/*​
#排除 md 目录下的 xttblog.md 文件
md/xttblog.md
#排除 xttblog 目录下的所有 .md 的文件
xttblog/*.md
#排除以 xttblog 为前缀的文件和文件夹
xttblog?
#排除所有目录下的 .sql 文件
**/*.sql
#除了README的md不排外，排除所有md文件，但不排除README-secret.md
*.md
!README*.md
README-secret.md
#除了所有README的md文件以外的md都排除
*.md
README-secret.md
!README*.md

2.6 构建镜像docker build命令​

语法：docker build [OPTIONS] PATH | URL | -
[OPTIONS]说明：
PATH | URL | - #可以使是本地路径，也可以是URL路径。若设置为 - ，则从标准输入获取 Dockerfile的内容
-f, --file string #Dockerfile文件名，默认为 PATH/Dockerfile
--force-rm #总是删除中间层容器，创建镜像失败时，删除临时容器
--no-cache #不使用之前构建中创建的缓存
-q，--quiet=false #不显示Dockerfile的RUN运行的输出结果
--rm=true  #创建镜像成功时，删除临时容器
-t --tag list #设置镜像名称、标签。格式为：<镜像名>:<标签>(标签默认为latest)

三、镜像制作实战​

3.1 基于CentOS制作Base基础镜像

#按照业务类型或系统类型等方式划分创建目录环境，方便后期镜像比较多的时候进行分类
#mkdir /data/dockerfile/{web/{nginx,apache,tomcat,jdk},system/{centos,ubuntu,alpine,deb ian} –p
#下载镜像
docker pull centos:centos7.9.2009
#制作基础镜像
cd /data/dockerfile/system/centos

vim Dockerfile
FROM centos:centos7.9.2009
LABEL maintainer="wxd"
RUN yum -y install wget && rm -rf /etc/yum.repos.d/* && wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo && wget -P /etc/yum.repos.d https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo \
&& sed -i -e '/mirrors.cloud.aliyuncs.com/d' -e '/mirrors.aliyuncs.com/d' /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo \
&& yum -y install vim-enhanced tcpdump lrzsz tree telnet bash-completion net-tools wget curl bzip2 lsof zip unzip nfs-utils gcc make gcc-c++ glibc glibc-devel pcre pcre-devel openssl openssl-devel systemd-devel zlib-devel && yum clean all \
&& rm -rf /etc/localtime && ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

docker build -t centos7-base:v1 .

3.2 Dockerfile 制作基于Base基础镜像的 nginx 镜像

3.2.1 在Dockerfile目录下准备编译安装的相关文件​

mkdir -p /data/dockerfile/web/nginx/1.22.1
cd /data/dockerfile/web/nginx/1.22.1
#下载nginx包
wget http://nginx.org/download/nginx-1.22.1.tar.gz
#准备测试页面
echo "Nginx test page" > index.html
#准备配置文件
vim nginx.conf
user nginx;
worker_processes 1;
daemon off;
error_log /usr/local/nginx/logs/error.log;
events {
use epoll;
worker_connections 65535;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
gzip on;
  server {
    server_name www.test.org;
     listen 80;
       location / {
         root /usr/local/nginx/html;
         index index.html;
       }
    } 
}

3.2.2 编写Dockerfile文件并生成镜像

vim Dockerfile
FROM centos7-base:v1
LABEL maintainer="wxd"
ENV versinotallow="1.22.1" 
ADD nginx-${version}.tar.gz /usr/local/src/
RUN cd /usr/local/src/nginx-${version} && ./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/usr/local/nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module --with-http_perl_module && make && make install && rm -rf /usr/local/src/nginx-${version}
ADD nginx.conf /usr/local/nginx/conf/
ADD index.html /usr/local/nginx/html/
EXPOSE 80 443
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx"]

docker build -t centos.7.9.2009-nginx:1.22.1 .

用镜像生成容器并测试

Docker镜像的制作和管理_Dockerfile_03

3.3 基于Base基础镜像制作tomcat镜像

3.3.1 准备相关软件包

cd /data/dockerfile/web/tomcat
wget https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/jdk-11.0.18_linux-x64_bin.tar.gz
wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-10/v10.1.7/bin/apache-tomcat-10.1.7.tar.gz

3.3.2 准备相关目录&文件

mkdir test && cd test

vim index.jsp
<%@ page cnotallow="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<body>
<h2>Tomcat test page</h2>
</body>
</html> 
 
cd .. && tar czf test.tar.gz test

3.3.3 编写Dockerfile文件并生成镜像​

vim Dockerfile
FROM centos7-base:v1
LABEL maintainer="wxd"
ADD jdk-11.0.18_linux-x64_bin.tar.gz /usr/local
ADD apache-tomcat-10.1.7.tar.gz /usr/local
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk-11.0.18
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-10.1.7
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CLASSPATH:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
ADD test.tar.gz /usr/local/apache-tomcat-10.1.7/webapps/
EXPOSE 8080
CMD /usr/local/apache-tomcat-10.1.7/bin/startup.sh && tail -f /usr/local/apache-tomcat-10.1.7/logs/catalina.out
 
docker build -t centos7-tomcat:10.1.7 .

运行容器并测试结果​

docker run -d -p 8081:8080 --name test-tomcat centos7-tomcat:10.1.7

Docker镜像的制作和管理_Dockerfile_04


3.4 基于alpine镜像制作nginx镜像

Alpine 操作系统是一个面向安全的轻型 Linux 发行版。它提供了自己的包管理工具 apk，可以通过 https://pkgs.alpinelinux.org/packages 网站上查询包信息，也可以直接通过 apk 命令直接查询和安装各种软件。

      Alpine Docker 镜像也继承了 Alpine Linux 发行版的这些优势。相比于其他 Docker 镜像，它的容量非常小，仅仅只有 5 MB 左右（Ubuntu 系列镜像接近 200 MB），且拥有非常友好的包管理机制。官方镜像来自 docker-alpine 项目。

      目前 Docker 官方已开始推荐使用 Alpine 替代之前的 Ubuntu 做为基础镜像环境。这样会带来多个好处：包括镜像下载速度加快、镜像安全性提高、主机之间的切换更方便、占用更少磁盘空间等。

#拉取镜像
docker pull alpine:3.17.2
##准备nginx配置文件，此步骤与基于Base基础镜像制作nginx镜像使用的配置文件相同​

mkdir /data/dockerfile/web/nginx/alpine-3.17.2
cd /data/dockerfile/web/nginx/alpine-3.17.2
#准备测试页面
echo "Nginx alpine test page" > index.html
#编写Dockerfile
vim Dockerfile
FROM alpine:3.17.2
LABEL maintainer="wxd"
ENV versinotallow="1.22.1"
ADD nginx-${version}.tar.gz /usr/local/src/
RUN echo "https://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.17/main/" > /etc/apk/repositories \
&& echo "https://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.17/community/" >> /etc/apk/repositories \
&& apk update && apk upgrade && apk add iotop gcc libgcc libc-dev libcurl libc-utils pcre-dev zlib-dev libnfs make pcre pcre2 zip unzip net-tools pstree wget libevent libevent-dev && addgroup -S nginx && adduser -DHS -s /sbin/nologin -G nginx nginx \
&& cd /usr/local/src/nginx-${version} && ./configure --user=nginx --group=nginx --prefix=/usr/local/nginx && make && make install && rm -rf /usr/local/src/nginx-${version}
ADD nginx.conf /usr/local/nginx/conf/
ADD index.html /usr/local/nginx/html/
EXPOSE 80 443
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx"]
#生成镜像
docker build -t alpine-3.17.2:nginx.1.22.1 .
#运行容器&测试
docker run -d --name test-alpine-nginx -p 82:80 alpine-3.17.2:nginx.1.22.1

Docker镜像的制作和管理_Dockerfile_05


标签：容器,--,Dockerfile,nginx,镜像,Docker,制作,docker
From： https://blog.51cto.com/u_15796303/6141131

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