docker镜像管理基础
镜像的概念
镜像可以理解为应用程序的集装箱，而docker用来装卸集装箱。
docker镜像含有启动容器所需要的文件系统及其内容，因此，其用于创建并启动容器。
docker镜像采用分层构建机制，最底层为bootfs，其上为rootfs
- bootfs：用于系统引导的文件系统，包括bootloader和kernel，容器启动完成后会被卸载以节约内存资源
- rootfs：位于bootfs之上，表现为docker容器的根文件系统
- 传统模式中，系统启动之时，内核挂载rootfs会首先将其挂载为“只读”模式，完整性自检完成后将其重新挂载为读写模式
- docker中，rootfs由内核挂载为“只读”模式，而后通过“联合挂载”技术额外挂载一个“可写”层
注意：当删除容器时，这个容器自有的“可写”层会一起被删除
docker镜像层
位于下层的镜像称为父镜像（parrent image），最底层的称为基础镜像（base image）；
最上层为“可读写”层，其下的均为“只读”层。
docker存储驱动
docker提供了多种存储驱动来实现不同的方式存储镜像，下面是常用的几种存储驱动：
- AUFS
- OverlayFS
- Devicemapper
- Btrfs
- VFS
AUFS
AUFS（AnotherUnionFS）是一种Union FS，是文件级的存储驱动。AUFS是一个能透明覆盖一个或多个现有文件系统的层状文件系统，把多层合并成文件系统的单层表示。简单来说就是支持将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下的文件系统。这种文件系统可以一层一层地叠加修改文件。无论底下有多少层都是只读的，只有最上层的文件系统是可写的。当需要修改一个文件时，AUFS创建该文件的一个副本，使用CoW将文件从只读层复制到可写层进行修改，结果也保存在可写层。在Docker中，底下的只读层就是image，可写层就是Container。
OverlayFS
Overlay是Linux内核3.18后支持的，也是一种Union FS，和AUFS的多层不同的是Overlay只有两层：一个upper文件系统和一个lower文件系统，分别代表Docker的镜像层和容器层。当需要修改一个文件时，使用CoW将文件从只读的lower复制到可写的upper进行修改，结果也保存在upper层。在Docker中，底下的只读层就是image，可写层就是Container。目前最新的OverlayFS为Overlay2。
DeviceMapper
Device mapper是Linux内核2.6.9后支持的，提供的一种从逻辑设备到物理设备的映射框架机制，在该机制下，用户可以很方便的根据自己的需要制定实现存储资源的管理策略。AUFS和OverlayFS都是文件级存储，而Device mapper是块级存储，所有的操作都是直接对块进行操作，而不是文件。Device mapper驱动会先在块设备上创建一个资源池，然后在资源池上创建一个带有文件系统的基本设备，所有镜像都是这个基本设备的快照，而容器则是镜像的快照。所以在容器里看到文件系统是资源池上基本设备的文件系统的快照，并没有为容器分配空间。当要写入一个新文件时，在容器的镜像内为其分配新的块并写入数据，这个叫用时分配。当要修改已有文件时，再使用CoW为容器快照分配块空间，将要修改的数据复制到在容器快照中新的块里再进行修改。
docker registry
启动容器时，docker daemon会试图从本地获取相关的镜像，本地镜像不存在时，其将从Registry中下载该镜像并保存到本地。
Registry用于保存docker镜像，包括镜像的层次结构和元数据。用户可以自建Registry，亦可使用官方的Docker Hub。
docker registry的分类：
- Sponsor Registry：第三方的Registry，供客户和Docker社区使用
- Mirror Registry：第三方的Registry，只让客户使用
- Vendor Registry：由发布docker镜像的供应商提供的registry
- Private Registry：通过设有防火墙和额外的安全层的私有实体提供的registry
docker registry的组成：
- Repository
- 由某特定的docker镜像的所有迭代版本组成的镜像仓库
- 一个Registry中可以存在多个Repository
- Repository可分为“顶层仓库”和“用户仓库”
- 用户仓库名称格式为“用户名/仓库名”
- 每个仓库可包含多个Tag(标签)，每个标签对应一个镜像
- Index
- 维护用户帐户、镜像的检验以及公共命名空间的信息
- 相当于为Registry提供了一个完成用户认证等功能的检索接口
Docker Registry中的镜像通常由开发人员制作，而后推送至“公共”或“私有”Registry上保存，供其他人员使用，例如“部署”到生产环境。
docker镜像的制作
多数情况下，我们做镜像是基于别人已存在的某个基础镜像来实现的，我们把它称为base image。比如一个纯净版的最小化的centos、ubuntu或debian。
镜像的生成途径：
- Dockerfile
- 基于容器制作
- Docker Hub automated builds
![]()
基于容器制作镜像
Create a new image from container's changes
Usage：
docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
| Options | Default | Description |
|---|---|---|
| —author, -a | Author (e.g., "John Hannibal Smith hannibal@a-team.com") | |
| -c, --change list | Apply Dockerfile instruction to the created image | |
| -m, --message string | Commit message | |
| -p, --pause | true | Pause container during commit |
下载busybox镜像
[root@wang ~]# docker pull busybox [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB
在镜像busybox中创建并运行一个叫tests的容器并使用交互模式进行编辑
[root@wang ~]# docker run --name tests -it busybox
/ # ls
bin etc proc sys usr
dev home root tmp var
/ # mkdir /data
/ # echo 'hello world' > /data/index.html
/ # cat data/index.html
hello world
在创建镜像时，我们不能关闭容器，必须使其处于运行状态，所以我们必须要另起一个终端，然后执行
[root@wang ~]# docker commit -p tests sha256:cf9069c773f714266dceb1a676d2149c0eb3486210b16098064a7e47d144e93d [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE <none> <none> cf9069c773f7 12 seconds ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB
更改镜像容器名称，镜像有名称时为复制，没名称时为剪切
[root@wang ~]# docker tag cf9069c773f7 web:v0.1 [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE web v0.1 cf9069c773f7 2 minutes ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB
[root@wang ~]# docker tag web:v0.1 wangming111/web:v0.2 [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE web v0.1 cf9069c773f7 5 minutes ago 1.23MB wangming111/web v0.2 cf9069c773f7 5 minutes ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB
登入dockerhub账号
[root@wang ~]# docker login Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one. Username: wangming111 Password: WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json. Configure a credential helper to remove this warning. See https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store Login Succeeded [root@wang ~]# docker push wangming111/web:v0.2 The push refers to repository [docker.io/wangming123/web] def2306acc5a: Retrying in 1 second 0064d0478d00: Preparing denied: requested access to the resource is denied
上传镜像
[root@wang ~]# docker push wangming111/web:v0.2 The push refers to repository [docker.io/wangming111/web] def2306acc5a: Pushed 0064d0478d00: Pushed v0.2: digest: sha256:ce8bd8180ce19ff284885d996201f7f923232f23ff2de936e90e432aa40bfe80 size: 734
删除镜像
[root@wang ~]# docker rmi wangming111/web:v0.2 Untagged: wangming111/web:v0.2 Untagged: wangming111/web@sha256:ce8bd8180ce19ff284885d996201f7f923232f23ff2de936e90e432aa40bfe80 [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE web v0.1 cf9069c773f7 38 minutes ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB
下载镜像
[root@wang ~]# docker pull wangming111/web:v0.2 v0.2: Pulling from wangming111/web Digest: sha256:ce8bd8180ce19ff284885d996201f7f923232f23ff2de936e90e432aa40bfe80 Status: Downloaded newer image for wangming111/web:v0.2 docker.io/wangming111/web:v0.2 [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE web v0.1 cf9069c773f7 39 minutes ago 1.23MB wangming111/web v0.2 cf9069c773f7 39 minutes ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB
查看下载镜像的内容是否一致
[root@wang ~]# docker run -it wangming111/web:v0.2 / # ls bin dev home root tmp var data etc proc sys usr / # cat data/index.html hello world / #
创建httpd镜像，并设置为默认进程，-a作者信息，-c修改默认启动命令,/bin/httpd为启动进程，-f是不让它在后台运行，-a作者信息，-c修改默认启动命令，-h指定目录。
[root@wang ~]# docker run -it --rm httpd [root@wang ~]# docker commit -a 'wangming111.com' -c 'CMD ["/bin/httpd","-f","-h","/data"]' -p 8e5929feae8d wangming111/web:v0.3 sha256:e102ed55833191216045bd6425c9e7981eb361443a883af4e65b8e9fc29c41e2 [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE wangming111/web v0.3 e102ed558331 23 seconds ago 1.23MB web v0.1 cf9069c773f7 About an hour ago 1.23MB wangming111/web v0.2 cf9069c773f7 About an hour ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB [root@wang ~]# docker push wangming111/web:v0.3 The push refers to repository [docker.io/wangming111/web] 877b56cdb8c4: Pushed def2306acc5a: Layer already exists 0064d0478d00: Layer already exists v0.3: digest: sha256:37a806e1b51abe84477a525dbfe4cb7f702fcbb16bcb103dbdf1ed57cfcf14e8 size: 941 [root@wang ~]# docker run -it --rm wangming111/web:v0.3 [root@wang ~]# docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 08dda626edb1 wangming111/web:v0.3 "/bin/httpd -f -h /d…" 3 minutes ago Up 3 minutes stoic_elion
镜像的导入与导出
假如有2台主机，我们在主机1上做了一个镜像，主机2想用这个镜像怎么办呢？
我们可以在主机1上push镜像到镜像仓库中，然后在主机2上pull把镜像拉下来使用，这种方式就显得比较麻烦，假如我只是测试用的，在一台主机上做好镜像后在另一台主机上跑一下就行了，没必要推到仓库上然后又把它拉到本地来。
此时我们可以在已有镜像的基础上把镜像打包成一个压缩文件，然后拷贝到另一台主机上将其导入，这就是镜像的导入和导出功能。
将镜像导出
[root@wang ~]# docker save -o web.tar.gz wangming111/web [root@wang ~]# ls anaconda-ks.cfg web.tar.gz
j镜像导入
[root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE web v0.1 cf9069c773f7 3 hours ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB [root@wang ~]# docker load -i web.tar.gz Loaded image: wangming111/web:v0.3 Loaded image: wangming111/web:v0.2 [root@wang ~]# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE wangming111/web v0.3 e102ed558331 About an hour ago 1.23MB web v0.1 cf9069c773f7 3 hours ago 1.23MB wangming111/web v0.2 cf9069c773f7 3 hours ago 1.23MB busybox latest b97242f89c8a 6 weeks ago 1.23MB httpd latest 683a7aad17d3 6 weeks ago 138MB
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