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  • Docker学习笔记02

    Docker学习笔记02

    Docker镜像讲解

    镜像是什么

    镜像是一种轻量级,可执行的独立软件,用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件,他包含运行某个软件所需的所有内容,包括代码、运行环境、库、环境变量和配置文件。

    所有的应用,直接打包docker镜像,就可以直接跑起来!

    如何得到镜像

    • 从远程仓库下载

    • 朋友拷贝给你

    • 自己制作一个镜像DockerFile

    Docker镜像加载原理

    UnionFS

    我们下载的时候看到的一层层就是这个!

    UnionFS(联合文件系统):Union文件系统(UnionFS)是一种分层,轻量级并且靠性能的文件系统,它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加,同时可以将不同的目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several dirctories into a single virtual filesystem)。Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承,基于基础镜像(没有夫镜像),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会包含所有的底层文件和目录。

    Docker镜像加载原理

    docker的镜像实际上又一层一层的文件系统组成,这种层级的文件系统UnionFS。

    bootfs(boot file system)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加载器和内核,当boot加载完成之后整个内核就都是在内存中了,此时内存的使用全以由bootfs转交给内核,此时系统也会加载bootfs。

    rootfs(root file system),在bootfs之上,包含的就是典型Linux系统中的/div,/proc,/bin,/etc等标准目录和文件。rootfs各种不同的操作系统发行版,比如Ubuntu,Centos等等。

    平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G,为什么Docker这里才200M?

    对于一个精简的OS,rootfs可以很小,只需要包含最近本的命令,工具和程序库就可以了,因为底层直接用Host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会有差异,因此不同的发行版就可以公用bootfs。

    虚拟机是分钟级别的,容器是秒级的

    分层理解

    分层的镜像

    我们可以去下载一个镜像,注意观察下载的日志输出,可以看到是一层一层的在下载

    思考:为什么Docker镜像要采用这种分层的结构呢?

    最大的好处,我觉得莫过于是资源共享了,比如有多个镜像都从相同的Base镜像构建而来,那么宿主机只需要在磁盘上保留一份base镜像,同时内存中也只需要加载一份base镜像,这样就就可以为所有的容器服务了,而且镜像的每一层都可以被共享.

    查看镜像的分层的方式可以通过 docker image inspect 命令

     docker image inspect redis:latest

    理解:

    所有的Docker镜像都起始与一个基础镜像,当进行修改或者增加新的内容的时候,就会在当前镜像层之上,创建新的镜像层

    举一个简单的例子,假如基于Ubuntu Linux 16.04创建一个新的镜像,这就是镜像的第一层;如果在该镜像中添加python包,该镜像当前已经包含3个镜像层,如下图所示(这只是一个用于演示的很简单的例子)

    在添加额外的镜像层的同时,镜像始终保持的是当前所有的镜像组合,理解这一点非常重要,下图中举例一个简单的例子,每一个镜像层包含了3个文件,而镜像包含了来自两个镜像层的6个文件.

    上图中的镜像层跟之前图中的略有区别,主要目的是便于展示文件

    下图中展示了一个稍微复杂的三层镜像,在外部看来整个镜像只有6个文件按,这里因为最上层的文件7是文件5的一个更新版本.

    这种情况下,上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像层中的文件.这样就是使得文件的更新版本作为一个新镜像层添加到镜像当中.

    Docker通过存储引擎,(新版本采用快照机制)的方式来实现镜像层栈,并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统

    linux上可以用的存储引擎(新版本采用快照机制)的方式来实现镜像层的堆栈,并保证多镜像层对展示为统一的文件系统.

    Linux上可用的存储引擎有AUFS.Oevice Mapper,Btrfs以及ZFS.顾名思义,每种存储引擎都是基于Linux中对应的文件系统或者块设备技术,并且每一种存储引擎都有其独有的性能特点.

    Docker在windows上支持Windowsfilter 一种存储引擎,该引擎基于NTFS文件系统之上实现了分层和Cow.

    下图展示了与系统显示相同的三层镜像,所有镜像层堆叠并合并,对外提供统一的视图.

    特点

    Docker 镜像都是只读的,当容器启动时,一个新的可写层被加载到镜像的顶层 !

    这一层就是我们通常所说的容器层, 容器之下的都叫镜像层 !

    如何提交一个自己的镜像

    commit镜像

     docker commit 提交容器成为一个新的副本
     ​
     #命令和git原理类似
     docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器id 目标镜像名:[TAG]

    实战测试

     #1.启动一个默认的tomcat
     [root@localhost ~]# systemctl start docker
     [root@localhost ~]# docker images
     REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
     hello-world   latest    d1165f221234   13 days ago    13.3kB
     tomcat        latest    040bdb29ab37   2 months ago   649MB
     nginx         latest    f6d0b4767a6c   2 months ago   133MB
     centos        latest    300e315adb2f   3 months ago   209MB
     [root@localhost ~]# docker run -it -p 8080:8080 tomcat          
     #前端界面
     Using CATALINA_BASE:   /usr/local/tomcat
     Using CATALINA_HOME:   /usr/local/tomcat
     Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/tomcat/temp
     Using JRE_HOME:        /usr/local/openjdk-11
     Using CLASSPATH:       /usr/local/tomcat/bin/bootstrap.jar:/usr/local/tomcat/bin/tomcat-juli.jar
     Using CATALINA_OPTS:
     #另启一个终端
     [root@localhost ~]# docker ps
     CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND             CREATED         STATUS         PORTS                    NAMES
     264bb068855e   tomcat    "catalina.sh run"   9 seconds ago   Up 6 seconds   0.0.0.0:8080->8080/tcp   quizzical_panini
     [root@localhost ~]# docker exec -it 264bb068855e /bin/bash
     #2.发现这个默认的tomcat,是没有webapps应用,镜像的原因,官方的镜像默认 webapps下面是没有文件的!
     #3.需要自己拷贝基本的文件
     root@264bb068855e:/usr/local/tomcat# cp -r webapps.dist/* webapps
     root@264bb068855e:/usr/local/tomcat# cd webapps
     root@264bb068855e:/usr/local/tomcat/webapps# ls
     ROOT  docs  examples  host-manager  manager
     ​
     #4.将我们操作过的容器通过commit提交为一个镜像!我们以后就使用我们修改过的镜像即可,这就是我们自己的一个修改的镜像
     [root@localhost ~]# docker ps
     CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND             CREATED         STATUS         PORTS                    NAMES
     0e8091b58b59   tomcat    "catalina.sh run"   7 seconds ago   Up 2 seconds   0.0.0.0:8080->8080/tcp   clever_haslett
     [root@localhost ~]# docker commit -a="caichuanqi" -m="add webapps app" 0e8091b58b59 tomcat01:1.0
     sha256:cdc47d2d86e79690c86d9699a98379fddf9dae2dce4daaaa5dfc8606bf7fec2d
     [root@localhost ~]# docker images
     REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
     tomcat01      1.0       cdc47d2d86e7   9 seconds ago   649MB
     hello-world   latest    d1165f221234   13 days ago     13.3kB
     tomcat        latest    040bdb29ab37   2 months ago    649MB
     nginx         latest    f6d0b4767a6c   2 months ago    133MB
     centos        latest    300e315adb2f   3 months ago    209MB

    学习方式说明:理解概念,但是一定要实践,最后实践和理论相结合一次搞定这个知识

     如果你想要保存当前容器的状态,就可以通过commit 来提交,获得一个镜像,就好比我们以前学习VM时候得快照;

    到了这里才是入门docker!认证吸收练习!

    容器数据卷

    DockerFile

    Docker网络

    企业实战

    Docker Compose

    Docker Swarm

    CI/CD Jenkins流水线


     

    愿路途漫长,以后莫失莫忘。 愿你不骄不躁,安稳顺心。

    作者:菜鸟-传奇
    本文版权归作者和博客园共有,不以任何盈利为目的,欢迎转载。但未经作者同意必须保留此段声明,且在文章页面明显位置给出原文链接,否则保留追究法律声明责任的权利。
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