运维docker05-docker镜像

1、docker镜像的构成

镜像内部是一个精简的操作系统(OS)，同时还包含应用运行所必须的文件和依赖包。

容器的目的就是运行应用或者服务，这意味着容器的镜像中必须包含应用/服务运行所必需的操作系统和应用文件。但是，容器又追求快速和小巧，这意味着构建镜像的时候通常需要裁剪掉不必要的部，保持较小的体积。
- Docker镜像通常不会包含6个不同的Shell，通常只有一个精简的Shell，甚至没有Shell。
- 镜像中不包含内核--容器都是共享所在Docker主机的内核。
- 所以有时会说容器仅包含必要的操作系统(通常只有操作系统文件和文件系统对象)。

1、镜像基础构成

Docker镜像含有启动容器所需要的文件系统及其内容。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roorf时会首先将其挂载为“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。

2、创建apache镜像

位于下层的镜像称为父镜像(parent 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

例如：做一个apache镜像，并启动为容器
- bootfs：用于系统引导的文件系统，容器启动完成后会被卸载以节约内存资源。
- debian镜像：一个自由的操作系统(OS)，这里可以用非常基础的、纯净的、最小化的操作系统镜像，例如centos、suse等。只读挂载，工作在用户空间。
- emacs镜像：编辑器，像vim一样。只读挂载，工作在用户空间。
- apache镜像：只读挂载，工作在用户空间。
- writable：可写层。删除容器时，可写层也将被删除。

2、docker镜像的镜像层

1、镜像层

Docker镜像由多个松耦合的只读镜像层组成。
Docker负责堆叠这些镜像层，并且将它们表示为单个统一的对象。
多个镜像之间可以共享镜像层。这样做可以有效节省空间并提升性能。即共享的镜像层在本地只存储一份。

2、查看镜像层

docker image pull image_name       #拉取镜像时。每个以Pull complete结尾的一行都代表了镜像中某个被拉取的镜像层。
docker image inspect image_name    #查看镜像信息时可以看到镜像的每个镜像层

示例：

可以看的的出nginx:latest镜像由六个镜像层组成。

]# docker image pull nginx
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
e1acddbe380c: Pull complete
e21006f71c6f: Pull complete
f3341cc17e58: Pull complete
2a53fa598ee2: Pull complete
12455f71a9b5: Pull complete
b86f2ba62d17: Pull complete
Digest: sha256:4d4d96ac750af48c6a551d757c1cbfc071692309b491b70b2b8976e102dd3fef
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest

]# docker image inspect nginx:latest
......
            "Layers": [
                "sha256:f68ef921efae588b3dd5cc466a1ca9c94c24785f1fa9420bea15ecc2dedbe781",
                "sha256:d1279c519351f33534aecf6d849e6b4b1b6b344079f4da49507f40de63d6917b",
                "sha256:678bbd796838432e8db17f2128b7a06eae49adba2991ebf9ed8ebf3b8cbe2d4e",
                "sha256:009f1d338b5732c48b5a643326d4724797ab786f8fcb3412403f8feab8509fd3",
                "sha256:8f736d52032f7a4b7d828c0e119571cc3c047514c568f30ad52b6a503d050d85",
                "sha256:fb04ab8effa8ecf93d0d9b3a13041f95d4566b6e52d3251c1b94097e34b53e89"
            ]
......

3、使用镜像层构建镜像

1、构建镜像

所有的Docker镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或增加新的内容时，就会在当前镜像层之上创建新的镜像层。
上层镜像层中的文件会覆盖底层镜像层中的文件。

假如基于Ubuntu Linux16.04创建一个新的镜像，Ubuntu就是新镜像的第一层；如果在该镜像中添加Python包，就会在基础镜像层之上创建第二个镜像层；如果继续添加一个安全补丁，就会创建第三个镜像层。该镜像当前已经包含3个镜像层。

2、镜像中的文件

在添加额外的镜像层时，镜像始终保持是当前所有镜像层的组合。

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堆栈，并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统。
- Linux上可用的存储引擎有AUFS、Overlay2、Device Mapper、Btrfs以及ZES。每种存储引擎都基于Linux中对应的文件系统或者块设备技术，并且每种存储引擎都有其独有的性能特点。
- Docker在Windows上仅支持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。

(1)镜像A有两个镜像层，每个镜像层包含3个文件，而镜像A包含了来自两个镜像层的6个文件，如图所示。

(2)镜像A需要打一个补丁修复一些问题，此时就需要在原先的两个镜像层之上再添加一个镜像层，即第3层镜像层，如图所示。

在外部看来整个镜像只有6个文件，这是因为第三层中的文件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。

(3)所有镜像层堆叠并合并，对外提供统一的视图。

3、镜像散列值(摘要)

镜像本身就是一个配置对象，其中包含了镜像层的列表以及一些元数据信息。
镜像层才是实际数据存储的地方(比如文件等，镜像层之间是完全独立的，并没有从属于某个镜像集合的概念)

镜像的唯一标识是一个加密ID，即配置对象本身的散列值。每个镜像层也由一个加密ID区分，其值为镜像层本身内容的散列值。
修改镜像的内容或其中任意的镜像层，都会导致加密散列值发生变化

4、多架构镜像

镜像是不能跨平台的，例如Linux的镜像是不能在Windows上运行的。
多架构镜像(Mult-architecture Image)：解决了镜像不能跨平台的问题。

Docker(镜像和仓库注册服务器)规范目前支持多架构镜像。这意味着某个镜像仓库标签(repositry:tag )下的镜像可以同时支持64位Linux, PowerPC Linux、64位Windows和ARM等多种架构。简单地说,就是一个镜像标签之下可以支持多个平台和架构。

为了实现多架构镜像的特性，仓库注册服务器的API支持两种重要的结构：Manifest列表(新)和Manifest
Manifest列表是指某个镜像标签支持的架构列表。其支持的每种架构，都有自己的Mainfest定义，其中列举了该镜像的构成。
创建支持多架构的镜像需要镜像的发布者做更多的工作。同时，某些软件也并非跨平台的。在这个前提下，Manifest列表是可选的--在没有Manifest列表的情况下，镜像仓库服务会返回普通的Manifest。

如图所示，使用Golang官方镜像作为示例。图左侧是Manifest列表，其中包含了该镜像支持的每种架构。Manifest列表的每一项都有一个箭头，指向具体的Manifest，其中包含了镜像配置和镜像层数据。

示例：

假设要在CentOS7.7(x86_64/Linux)上运行nginx镜像，在拉取镜像的时候，Docker客户端会调用Docker Hub(docker官方的仓库注册服务器)上相应的API完成拉取。如果该镜像有Mainfest列表，并且存在x86_64/Linux这一项，则Docker Client就会找到x86_64/Linux架构对应的Mainfest，并解析出组成该镜像的镜像层加密ID，然后从Docker Hub二进制存储中拉取每个镜像层。
简单的说，多架构镜像屏蔽了用户对不同平台的感知。

#在linux上
docker container run  nginx

#在windows上
docker container run  nginx

5、镜像和容器

可以使用docker container run和docker service create命令从某个镜像启动一个或多个容器。
一旦容器从镜像启动后，二者之间就变成了互相依赖的关系，并且在镜像上启动的容器全部停止之前，镜像是无法被删除的。尝试删除镜像而不停止或销毁使用它的容器，将会报错。

6、docker镜像管理

Usage:  
docker image COMMAND

Commands:
  ls          列出docker主机上的镜像
  inspect     显示一个或多个镜像的详细信息
  history     显示镜像的历史
  pull        从注册表中拉取镜像或仓库
  rm          删除一个或多个镜像
  prune       删除未使用的镜像
  push        将镜像或仓库推入注册表
  save        将一个或多个镜像保存到tar归档文件(默认为STDOUT)
  load        从tar归档文件或STDIN加载镜像
  build       用Dockerfile构建镜像
  import      从tarball中导入内容以创建文件系统镜像

1、查看镜像

基本语法格式如下：

docker image ls [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]]           #列出本地镜像
    -a              列出所有（包括临时文件）镜像文件
    -q              仅输出ID信息
    --no-trunec     不截断输出
docker image inspect [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]        #显示一个或多个镜像的详细信息，包括制作者、适应架构、各层的数字摘要等
docker image history [OPTIONS] IMAGE                   #显示镜像各层的创建信息

示例：

]# docker image ls
]# docker image ls --no-trunc                          #不截断输出
]# docker image ls nginx:latest

]# docker image inspect nginx
]# docker image inspect -f {{".RootFS.Type"}} nginx    #只要其中一项内容时，可以使用-f来指定

]# docker image history nginx                          #过长的命令被自动截断
]# docker image history --no-trunc nginx               #不截断输出

2、拉取镜像

基本语法格式如下：

docker image pull [OPTIONS] <registry>[:<port)]/[<namespace>/]<name>:<tag>
    -a, --all-tags=true|false    是否获取仓库中的所有镜像，默认为否；
    --disable-content-trus       取消镜像的内容校验，默认为真。

- <registry>[:<port)]：仓库注册服务器和端口，端口默认443，dockerhub可省略。
- <namespace>：名称空间，就是哪个用户的仓库，顶层则可以省略。
- <name>:<tag>：仓库名和标签。
Docker主机安装之后，本地并没有镜像。
- Linux Docker主机本地镜像仓库通常位于/var/lib/docker/<storage-driver>
- Windows Docker主机则是C:\ProgramData\docker\windowsfilter
Docker运行容器前需要本地存在对应的镜像。如果镜像不存在，Docker客户端会尝试先从默认镜像仓库下载（默认使用Docker Hub公共注册服务器中的仓库），用户也可以通过配置，使用自定义的镜像仓库。
如果没有在仓库名称后指定具体的镜像标签，则Docker会默认拉取标签为latest的镜像。

1、从docker hub的官方仓库中拉取镜像

只需要给出镜像的名字和标签，就能在官方仓库中定位一个镜像。

示例：

]# docker image pull busybox                           #Using default tag: latest
]# docker image pull nginx                             #Using default tag: latest

2、从docker hub的非官方仓库中拉取镜像

从docker hub的非官方仓库拉取镜像，只需要在仓库名称面前加上Docker Hub的用户名或者组织名称。

示例：

如何从nginx仓库中拉取v2这个镜像，其中镜像的拥有者是Docker Hub账户centoshh，一个不应该被信任的账户。

docker image pull centoshh/nginx:v2                    #用户和镜像可能不存在

3、从第三方仓库注册服务器中获取镜像

从第三方仓库注册服务器中获取镜像(非Docker Hub)，则需要在镜像仓库名称前加上第三方镜像仓库服务的DNS名称。

示例：

假设镜像位于Google镜像仓库注册服务器(GCR)中，则需要在仓库名称前面加上gcr.io

docker pull gcr.io/centoshh/nginx:v2                  #用户和镜像可能不存在

3、给镜像打标签

基本语法格式如下：

docker image tag SOURCE_IMAGE[:TAG] TARGET_IMAGE[:TAG]    #为镜像创建一个标签

示例：

]# docker image tag busybox:latest busybox:1.1
]# docker image tag busybox:latest mybusybox:latest
]# docker image tag busybox:latest mybusybox:1.1

]# docker image ls
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
busybox      1.1       42b97d3c2ae9   2 weeks ago   1.24MB
busybox      latest    42b97d3c2ae9   2 weeks ago   1.24MB    #原始镜像
mybusybox    1.1       42b97d3c2ae9   2 weeks ago   1.24MB
mybusybox    latest    42b97d3c2ae9   2 weeks ago   1.24MB

4、删除镜像

使用标签删除镜像
- 当一个镜像有多个标签，只会删除镜像的指定标签，不会删除镜像。
- 当一个镜像只有一个标签时，要特别小心了，因为此时会删除镜像。
使用镜像ID来删除镜像
- 先尝试删除所有指向该镜像的标签，然后删除镜像。
基本语法格式如下：

docker image rm [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]            #删除一个或多个镜像
    -f, --force: 强制删除镜像，即使有容器依赖它；
docker image prune [OPTIONS]                          #删除未使用的镜像
    -a, --all: 删除所有无用镜像，不光是临时镜像；
    -f, --force: 强制删除镜像，而不进行提示确认。

示例：

]# docker image rm busybox                            #删除busybox镜像

]# docker image rm dd34e67e3371
]# docker image rm -f 42b97d3c2ae9                    #镜像有多个标签时，通过镜像ID删除，要使用-f

]# docker image prune                                 #删除悬虚镜像。没有标签的镜像被称为悬虚镜像
]# docker image prune -a                              #删除所有没被使用的镜像

5、打包镜像

在一台主机上打包，在另一台主机上导入。
基本语法格式如下：

docker image save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]          #镜像导出，将一个或多个镜像保存到tar归档文件(默认情况下流化到STDOUT)
    -o, --output string   写入文件，而不是STDOUT
docker image load [OPTIONS]                           #镜像导入，从tar归档文件或STDIN加载镜像
    -i, --input string   从tar归档文件读取，而不是从STDIN
    -q, --quiet          抑制负载输出

示例：

]# docker image save -o busybox_latest.tar busybox:latest
]# docker image load -i busybox_latest.tar

6、上传镜像

基本语法格式如下：

docker image push [OPTIONS] NAME[:TAG]                #将一个或多个镜像推到docker仓库中

示例：

1、在https://hub.docker.com/上创建仓库centoshh/mybusybox
2、给镜像打标签（必须带有namespace，也就是登录hub.docker的用户名）
]# docker image tag busybox:latest centoshh/mybusybox:v1.0
3、在登录hub.docker
]# docker login -u centoshh		              #登录dockerhub仓库
4、推送镜像
]# docker image push centoshh/mybusybox:v1.0
5、退出hub.docker
]# docker logout

7、搜索镜像

docker search命令允许通过CLI的方式搜索Docker Hub，可以通过"NAME"字段的内容进行匹配，并且基于返回内容中任意列的值进行过滤。
注意，docker search默认返回的镜像中既有官方的也有非官方的。可以使用--filter "is-official=true"，仅返回官方镜像。
注意，docker search默认只返回25行结果。可以指定--1imit参数来增加返回内容行数，最多为100行。

基本语法格式如下：

docker search [OPTIONS] TERM                          #搜索镜像

示例：

]# docker search nginx                                #全部返回
]# docker search --filter "is-official=true" nginx    #仅返回官方的

posted @ 2021-09-01 11:56 麦恒阅读(267) 评论(0) 编辑收藏举报

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麦恒

运维docker05-docker镜像

1、docker镜像的构成

1、镜像基础构成

2、创建apache镜像

2、docker镜像的镜像层

1、镜像层

2、查看镜像层

3、使用镜像层构建镜像

1、构建镜像

2、镜像中的文件

3、镜像散列值(摘要)

4、多架构镜像

5、镜像和容器

6、docker镜像管理

1、查看镜像

2、拉取镜像

1、从docker hub的官方仓库中拉取镜像

2、从docker hub的非官方仓库中拉取镜像

3、从第三方仓库注册服务器中获取镜像

3、给镜像打标签

4、删除镜像

5、打包镜像

6、上传镜像

7、搜索镜像

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