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Docker-資料管理(Dockerfile)

管理docker容器中資料

  管理Docker 容器中資料主要有兩種方式:資料卷(Data Volumes)和資料卷容器( DataVolumes Containers) 。

資料卷

  資料卷是一個供容器使用的特殊目錄,位於容器中。可將宿主機的目錄掛載到資料捲上,對資料卷的修改操作立刻可見,並且更新資料不會影響映象,從而實現資料在宿主機與容器之間的遷移。資料卷的使用類似於Linux下對目錄進行的mount操作。

案例:

宿主機目錄/var/www掛載到容器中的/data1

docker pull centos: 7

注意:宿主機本地目錄的路徑必須是使用絕對路徑。如果路徑不存在,Docker會自動建立相應的路徑。
docker run -it --name s5 -v /var/www:/data1 centos:7 bash
#-v選項可以在容器內建立資料卷

ls
echo "this is test file" > /data1/test.txt
exit

#返回宿主機進行檢視
cd /var/www/
cat test.txt

資料卷容器

  如果需要在容器之間共享一些資料,最簡單的方法就是使用資料卷容器。資料卷容器是一個普通的容器,專門提供資料卷給其他容器掛載使用。

案例:

建立資料卷容器

#建立一個容器作為資料卷容器
docker run -it --name s6 -v /data1 -v /data2 centos:7 bash		#建立並進入容器
echo "this is test file" > /data1/test.txt				#容器內建立測試檔案
echo "THIS IS TEST FILE" > /data2/TEST.txt				#容器內建立測試檔案

#使用--volumes-from來掛載s7容器中的資料捲到新的容器
docker run -it --name s7 --volumes-from s6 centos:7 bash		#建立並進入容器
cat data1/test.txt							#檢視測試資料是否同步
cat data2/TEST.txt

容器互聯(使用centos映象)

  容器互聯是通過容器的名稱在容器間建立一條專門的網路通訊隧道。簡單點說,就是會在源容器和接收容器之間建立一條隧道,接收容器可以看到源容器指定的資訊。

#建立並執行源容器取名xyc
docker run -itd -P --name xyc centos:7 /bin/bash
#建立並執行接收容器取名lr,使用--link選項指定連線容器以實現容器互聯
docker run -itd -P --name lr --link xyc:xyc centos:7 /bin/bash			#--link容器名:連線的別名

#進lr容器,ping xyc
docker exec -it lr bash
ping xyc

Docker映象的建立

  建立映象有三種方法,分別為基於已有映象建立、基於本地模板建立以及基於Dockerfile建立。

基於現有映象建立

首先啟動一個映象,在容器裡做修改。

1 docker create -it centos:7 bash
2 
3 docker ps -a
4 
5 docker start 4c2150346cef
6 
7 yum install net-tools -y            # 可以在容器裡面安裝net-tools工具
8 exit

然後將修改後的容器提交為新的映象,需要使用該容器的ID號建立新映象

1 docker commit -m "new" -a "centos" 4c2150346cef centos:test
2 
3 docker images

-m:說明資訊
-a:作者資訊
-p:生成過程中停止容器的執行

基於本地模板建立

  通過匯入作業系統模板檔案可以生成映象,模板可以從OPENVZ開源專案下載。

下載地址為:
https://wiki.openvz.org/Download/template/precrated

1 wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz

基於Dockerfile建立

聯合檔案系統(UnionFS)

  UnionFS(聯合檔案系統) :Union文 件系統(UnionFS)是一種分層、輕量級並且高效能的檔案系統,它支援對檔案系統的修改作為一次提交來一層層的疊加,同時可以將不同目錄掛載到同一個虛擬檔案系統下。AUFS、OberlayFS及Devicemapper都是一種UnionFS。

  • Union檔案系統是Docker映象的基礎。映象可以通過分層來進行繼承,基於基礎映象(沒有父映象),可以製作各種具體的應用映象。
  • 特性:一次同時載入多個檔案系統,但從外面看起來,只能看到一個檔案系統,聯合載入會把各層檔案系統疊加起來,這樣最終的檔案系統會包含所有底層的檔案和目錄
  • 我們下載的時候看到的一層層的就是聯合檔案系統。

映象載入原理

  • Docker的映象實際上由一層一層的檔案系統組成,這種層級的檔案系統就是UnionFS.
  • bootfs主要包含bootloader和kernel,bootloader 主要是引導載入kernel,Li nux剛啟動時會載入bootfs檔案系統。
  • 在Docker映象的最底層是bootfs,這一-層與我們典型的Linux/Unix系統是一樣的,包含boot載入器和核心。當boot載入完成之 後整個核心就都在記憶體中了,此時記憶體的使用權已由bootfs轉交給核心,此時系統也會解除安裝bootfs。
  • rootfs,在bootfs之上。包含的就是典型Linux系統中的/dev, /proc, /bin, /etc等標準目錄和檔案。rootfs 就是各種不同的作業系統發行版,比如Ubuntu, Centos等等。

  我們可以理解成一開始核心裡什麼都沒有,操作一個命令下載debian,這時就會在核心上面加了一層基礎映象;再安裝一個emacs,會在基礎映象上疊加一層image;接著再安裝一個apache,又會在images.上面再疊加一層image。最後它們看起來就像一“個檔案系統即容器的rootfs。在Docker的體系裡把這些rootfs叫做Docker的映象。但是,此時的每一層rootfs都是read-only的,我們此
時還不能對其進行操作。當我們建立一個容器,也就是將Docker映象進行例項化,系統會在一層或是多層read-only的rootfs之上分配一層空的read-write的rootfs。

拓展:

  對於精簡的OS,rootfs可以很小,只需要包含最基本的命令、工具和程式庫就可以了,因為底層直接用宿主機的kernel,自己只需要提供rootfs就可以了。由此可見對於不同的linux發行版,bootfs基本是一致的,rootfs會有差別,因此不同的發行版可以公用bootfs。

Dockerfile

  • Docker映象是一個特殊的檔案系統,除了提供容器執行時所需的程式、庫、資源、配置等檔案外,還包含了一些為執行時準備的一些配置引數 (如匿名卷、環境變數、使用者等)。映象不包含任何動態資料,其內容在構建之後也不會被改變。
  • 映象的定製實際上就是定製每一層所新增的配置、檔案。如果我們可以把每一層修改、安裝、構建、操作的命令都寫入一個指令碼,用這個指令碼來構建、定製映象,那麼映象構建透明性的問題、體積的問題就都會解決。這個指令碼就是Dockerfile.
  • Dockerfile是一個文字檔案,其內包含了一條條的指令(Instruction),每一條指令構建一層,因此每一條指令的內容,就是描述該層應當如何構建。有了Dockerfile,當我們需要定製自己額外的需求時,只需在Dockerfile.上新增或者修改指令,重新生成image即可,省去了敲命令的麻煩。
  • 除了手動生成Docker映象之外,可以使用Dockerfile自動生成映象。Dockerfile是由 多條的指令組成的檔案,其中每條指令對應Linux中的一條命令,Docker 程式將讀取Dockerfile中的指令生成指定映象。
  • Dockerfile結構大致分為四個部分:基礎映象資訊、維護者資訊、映象操作指令和容器啟動時執行指令。Dockerfile每行 支援一條指令,每條指令可攜帶多個引數,支援使用以“#“號開頭的註釋。

Docker映象結構的分層

  映象不是一個單一的檔案,而是有多層構成。容器其實是在映象的最上面加了一層讀寫層,在執行容器裡做的任何檔案改動,都會寫到這個讀寫層。如果刪除了容器,也就刪除了其最上面的讀寫層,檔案改動也就丟失了。Docker使用儲存驅動管理映象每層內容及可讀寫層的容器層。

  1. Dockerfile 中的每個指令都會建立一個新的映象層
  2. 映象層將被快取和複用
  3. 當Dockerfile的指令修改了,複製的檔案變化了,或者構建映象時指定的變數不同了,對應的映象層快取就會失效
  4. 某一層的映象快取失效,它之後的映象層快取都會失效
  5. 映象層是不可變的,如果在某一層中新增一個檔案,然後在下一層中刪除它,則映象中依然會包含該檔案,只是這個檔案在Docker容器中不可見了

Docker映象的建立

FORM

FORM 映象
  • 指定新映象所基於的映象,第一條指令必須為FROM指令,每建立一個映象就需要一-條FROM指令

MAINTAINER

MAINTAINER 名字
  • 說明新映象的維護人資訊

RUN

run +linux命令
  • 在所基於的映象上執行命令,並提交到新的映象中

ENTRYPOINT

ENTRYPOINT ["要執行的程式""引數1""引數2"]
  • 設定容器啟動時第一-個執行的命令及其引數。
  • 可以通過使用命令docker run --entrypoint 來覆蓋映象中的ENTRYPOINT指令的內容。

CMD

CMD ["要執行的程式""引數1", "引數2"]
  • 上面的是exec形式,she11形式: CMD 命令引數1引數2
  • 啟動容器時預設執行的命令或者指令碼,Dockerfile只能有–條CMD命令。如果指定多條命令,只執行最後一條命令。
  • 如果在dockerrun時指定了命令或者映象中有ENTRYPOINT,那麼cmd就會被覆蓋。
  • CMD可以為ENTRYPOINT 指令提供預設引數

EXPOSE

EXPOSE 埠號
  • 指定新映象載入到Docker時要開啟的埠

ENV

  • ENV環境變數變數值
  • 設定一個環境變數的值,會被後面的RUN使用

ADD

ADD原始檔/目錄目標檔案/目錄
  • 將原始檔複製到映象中,原始檔要與Dockerfile 位於相同目錄中,或者是一個URL

有如下注意事項:

  1. 如果源路徑是個檔案,且目標路徑是以/結尾, 則docker會把目標路徑當作一個目錄,會把原始檔拷貝到該目錄下。如果目標路徑不存在,則會自動建立目標路徑。
  2. 如果源路徑是個檔案,且目標路徑是不是以1結尾,則docker會把目標路徑當作一個檔案。如果目標路徑不存在,會以目標路徑為名建立一個檔案,內容同源檔案;如果目標檔案是個存在的檔案,會用原始檔覆蓋它,當然只是內容覆蓋,檔名還是目標檔名。如果目標檔案實際是個存在的目錄,則會原始檔拷貝到該目錄下。注意, 這種情況下,最好顯示的以/結尾,以避免混淆。
  3. 如果源路徑是個目錄,且目標路徑不存在,則docker會自動以目標路徑建立-一個目錄,把源路徑目錄下的檔案拷貝進來。如果目標路徑是個已經存在的目錄,則docker 會把源路徑目錄下的檔案拷貝到該目錄下。
  4. 如果原始檔是個歸檔檔案(壓縮檔案),則docker會自動幫解壓。
  5. URL下載和解壓特性不能一 起使用。任何壓縮檔案通過URL拷貝,都不會自動解壓。

COPY

COPY原始檔/目錄目標檔案/目錄
  • 只複製本地主機_上的檔案/目錄複製到目標地點,原始檔/目錄要與Dockerfile在相同的目錄中

VOLUME

VOLUME [“目 錄"]
  • 在容器中建立–個掛載點

USER

USER 使用者名稱/UID
  • 指定執行容器時的使用者

WORKDIR

WORKDIR路徑
  • 為後續的RUN、CMD、 ENTRYPOINT 指定工作目錄

ONBUILD

  • 指定所生成的映象作為一個基礎映象時所要執行的命令。
  • 當在一個Dockerfile 檔案中加上ONBUILD指令, 該指令對利用該Dockerfile構建映象 (比如為A映象) 不會產生實質性影響。
  • 但是當編寫一個新的Dockerfile檔案來基於A映象構建一-個映象 ( 比如為B映象)時,這時構造A映象的Dockerfile檔案中的ONBUILD指令就生效了,在構建B映象的過程中,首先會執行0NBUILD指令指定的指令,然後才會執行其它指令。

HEALTHCHECK(健康檢查)

在編寫Dockerfile時,有嚴格的格式需要遵循:

  • 第一行必須使用FROM指令指明所基於的映象名稱
  • 之後使用MAINTAINER指令說明維護該映象的使用者資訊
  • 然後是映象操作相關指令,如RUN指令。每執行一
  • 每條指令,都會給基礎映象新增新的一層
  • 最後使用CMD指令指定啟動容器時要執行的命令操作

Dockeerfile案例

cd /opt/
#建立工作目錄
mkdir /opt/apache
cd apache/

vim Dockerfile
#基於的基礎映象
FROM centos:7
#維護映象的使用者資訊
MAINTAINER this is apache image <xyc>
#映象操作指令安裝Apache軟體
RUN yum install -y httpd
#開啟80埠
EXPOSE 80
#複製網站首頁檔案
ADD index.html /var/www/html/

##方法一:
-----------------------------------------------------------------------------
#將執行指令碼複製到映象中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod +x /run.sh
#啟動時執行指令碼
CMD ["/run.sh"]
-----------------------------------------------------------------------------

##方法二:
-----------------------------------------------------------------------------
ENTRYPOINT [ "/usr/sbin/apachectl" ]
CMD ["-D","FOREGROUND"]
##準備執行指令碼
vim run.sh 
#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/*					#清理httpd的快取
/usr/sbin/apachectl -D FOREGROUN			#指定為前臺執行
#因為Docker容器僅在它的1號程序(PID為1) 執行時,會保持執行。如果1號程序退出了,Docker容器也就退出了。

//準備網站頁面
echo "this is test dockerfile web" > index.html

//生成映象
docker build -t httpd:centos7 .				#注意!!!末尾的“.”不要忘記

//新映象執行容器
docker run -d -P httpd:centos7				#隨機埠

//瀏覽器訪問測試
http://192.168.208.10:49155