Docker镜像、容器、仓库及数据管理

使用Docker镜像

获取镜像

使用docker pull命令，使用docker search命令可以搜索远端仓库中共享的镜像。

运行容器

使用docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]命令，如：docker run --name ubuntu_test --rm -it ubuntu:test /bin/bash，其中选项如下：

• --name 指定容器名。
• --rm 表示容器退出后将其删除。
• -t选项让Docker分配一个伪终端并绑定到容器的标准输入上。
• -i则让容器的标准输入保持打开。

查看镜像信息

使用docker images命令，列出已经下载下来的镜像。

docker image --filter命令可列出指定的参数

如：列出镜像的仓库名，id和tag，中间用“ === ”分割

docker images --format "{{.Repository}} === {{.ID}} === {{.Tag}}"   

删除镜像

docker rmi [镜像标签或ID]，注意docker rm是删除容器的命令，不要混淆。

创建镜像

方法有三种，使用docker commit命令基于已有镜像的容器创建、基于本地模板导入。基于Dockerfile创建。

docker commit

将容器的存储层保存下来成为镜像。docker commit命令会让镜像变的臃肿，实际环境中并不会这样使用。

命令语法：

docker commit [选项] <容器ID或容器名> [<仓库名>[:<标签>]]

选项包括：

• -a，--author=""作者信息
• -m，--message=""提交消息
• -p，--pause=true提交时暂停容器

基于本地模板导入

先下载操作系统模板压缩包文件，然后使用docker import命令导入：

docker import [OPTIONS] file|URL|- [REPOSITORY[:TAG]]

基于Dockerfile定制镜像

Dockerfile是一个文本文件，其中包含了一条条的指令（Instruction），每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容就是描述该层应当如何构建。步骤如下：

1. 在一个空白目录，建立文件Dockerfile，内容如下：

FROM golang
RUN mkdir -p /go/src/study      \
    && go env -w GO111MODULE=off
COPY study /go/src/study
WORKDIR /go/src/study/photoweb/
RUN go build /go/src/study/photoweb/photoweb.go

FROM指令指定基础镜像，如果以scratch为基础镜像的话，意味着不以任何镜像为基础。

RUN指令用来执行命令行命令。

COPY指令复制本地文件到镜像中，需要注意的事本地文件必须是镜像构建上下文中的文件（docker build 命令最后一个参数指定），一般将要复制的文件拷到Dockerfile所在的目录中。WORKDIR指令指定工作目录，防止可执行文件找不到相关资源。

2. Dockerfile文件编写完成后执行命令docker build -t golang:test .创建镜像

Dockerfile多阶段构建

Dockerfile多阶段构建是一种优化 Docker 镜像构建的方法，它可以减少 Docker 镜像的大小和运行时的资源消耗。下面的示例中，第一阶段将可拷贝源码并执行文件app编译出来，在第二阶段只将可执行文件app拷贝到镜像中。节省了运行时不必要的空间（go源码或者编译期间所依赖的其他包）

# 第一阶段下载相关依赖编译出可执行文件app
FROM golang:1.9-alpine
RUN apk --no-cache add git
WORKDIR /go/src/github.com/go/helloworld/
RUN go get -d -v github.com/go-sql-driver/mysql
COPY app.go .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .
 
# 第二阶段只将可执行文件app复制到镜像中，运行的容器中并不需要下载git和mysql驱动包
FROM alpine:latest
RUN apk --no-cache add ca-certificates
WORKDIR /root/
COPY --from=0 /go/src/github.com/go/helloworld/app .
CMD ["./app"]

保存和载入

Docker 还提供了docker load和docker save命令，用以将镜像保存为一个tar文件，然后传输到另一个位置上，再加载进来。 这是在没有 Docker Registry 时的做法， 现在已经不推荐， 镜像迁移应该直接使用 Docker Registry， 无论是直接使用 Docker Hub 还是使用内网私有 Registry 都可以。

保存镜像：docker save  ubuntu:test | gzip > ubuntu-test.tar.gz，使用docker save保存的镜像只能使用docker load载入

载入镜像：docker load -i ubuntu-test.tar.gz

镜像的实现原理

每个镜像都由很多层次构成，Docker使用Union FS将这些不同的层结合到一个镜像中。

操作容器

启动容器

使用docker run命令，当利用 docker run 来创建容器时，Docker 在后台运行的标准操作包括：

• 检查本地是否存在指定的镜像，不存在就从公有仓库下载
• 利用镜像创建并启动一个容器
• 分配一个文件系统， 并在只读的镜像层外面挂载一层可读写层
• 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去
• 从地址池配置一个ip地址给容器
• 执行用户指定的应用程序
• 执行完毕后容器被终止

守护态运行：执行docker run命令时添加-d参数。

终止容器

使用docker stop命令终止容器，处于终止状态的容器可通过docker start命令来重新启动。

进入容器

使用docker attach或docker exec命令，两者的区别是执行attach后，中stdin中exit会导致容器停止，执行exec后，从stdin中exit不会导致容器的停止，所以推荐使用docker exec命令进入容器。

导出导入

使用docker export命令导出本地某个容器快照到本地文件，使用docker import命令从容器快照文件中再导入为镜像，例如：

$ docker ps -a
 
CONTAINER ID    IMAGE            COMMAND        CREATED        STATUS        PORTS        NAMES
7691a814370e    ubuntu:14.04     "/bin/bash"    36 hours ago   Exited(0) 21 hours ago  test
 
$ docker export 7691a814370e > ubuntu.tar
 
 
$ cat ubuntu.tar | docker import - test/ubuntu:v1.0
 
$ docker images
REPOSITORY    TAG    IMAGE ID      CREATED               VIRTUAL SIZE
test/ubuntu   v1.0   9d37a6082e97  About a minute ago    171.3MB

删除容器

使用docker rm命令，如果要删除一个运行中的容器，可以添加 -f 参数。Docker会发送SIGKILL信号给容器。清理掉所有处于终止状态的容器使用命令docker container prune

访问仓库

Docker Hub

 在网站 https://cloud.docker.com注册账号。

登陆登出：docker login和docker logout命令

拉取镜像：使用docker search从仓库中查找镜像，使用docker pull命令拉取镜像。

推送镜像：docker push username/ubuntu:17.10命令，username为账号用户名。

私有仓库

使用官方提供的工具docker-registry构建私有的镜像仓库。

容器运行：docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry registry，默认情况下，仓库会被创建在容器的/var/lib/registry 目录下。可以通过 -v 参数来将镜像文件存放在本地的指定路径。

在私有仓库上传、搜索和下载镜像：

• 先使用docker tag来标记一个镜像。例如私有仓库地址为127.0.0.1:5000，标记命令为docker tag ubuntu:latest 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
• 然后使用docker push上传标记的镜像。命令为docker push 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
• 使用curl查看仓库中的镜像。命令为curl 127.0.0.1:5000/v2/_catalog
• 从仓库中下载镜像，命令为docker pull 127.0.0.1:5000/ubuntu:latest
• Docker 默认不允许非 HTTPS 方式推送镜像。我们可以通过 Docker 配置来取消这个限制，或者配置能够通过 HTTPS 访问的私有仓库。在文件/etc/docker/daemon.json中添加如下内容：

{
    "registry-mirror": [
    "https://registry.docker-cn.com"
    ],
    "insecure-registries": [
    "192.168.199.100:5000"
    ]
}

数据管理

在Docker内部以及容器之间管理数据的方式主要有数据卷（Volumes）和挂载主机目录（Bind mounts）两种。

数据卷可供一个或多个容器使用的特殊目录，它绕过UFS，具有下面的特性：

• 数据卷可以在容器之间共享和重用
• 对数据卷的修改会立马生效
• 对数据卷的更新，不会影响镜像
• 数据卷 默认会一直存在，即使容器被删除

创建数据卷

docker volume create my-vol

查看数据卷：docker volume ls；查看指定的数据卷的信息如下：

$ docker volume inspect my-vol
[
    {
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/my-vol/_data",
        "Name": "my-vol",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

启动容器时挂载数据卷：执行docker run时使用--mount参数指定要挂载的数据卷。例如：

$ docker run -d -P \
    --name web \
    # -v my-vol:/wepapp \
    --mount source=my-vol,target=/webapp \
    training/webapp \
    python app.py

在主机里使用命令docker inspect web查看容器的信息，其中数据卷信息在"Mounts" Key 下面

删除数据卷：docker volume rm my-vol，清理数据卷命令docker volume prune

除了挂载创建的数据卷，还可以使用--mount标记指定直接挂载一个本地主机的目录到容器中去。Docker 挂载主机目录的默认权限是读写，用户也可以通过增加readonly指定为只读 。