Docker 单机架构和镜像

客户端通过 http(s) 和 Docker Host 交互，Docker Host 接收到创建容器的指令后，如果本地没有该镜像，会自动连接到 Registry 上下载该镜像，并存储在本地能够专门存储该镜像的存储空间中（要求特殊格式的文件系统 overlay2，镜像本身是可读的）

Docker 镜像含有启动容器所需的文件系统及其内容，因此，其用于创建并启动容器。可以看成是应用程序的集装箱

• 采用分层构建机制，最底层为 bootfs，其次为 rootfs

1. 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（只是从内存中删除）

   
   image.png
2. 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 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。

Docker Image Layer

• 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）
• 最上层的为“可读写层”，其下的均为“只读”层。

docker 的分层镜像，除了aufs，docker 还支持btrfs，devicemapper 和 vfs 等

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下载镜像命令：

docker pull <registry>[:<port>]/[<namespace>/]<name>:<tage>

执行容器下的shell命令：

docker exec -it busybox1 /bin/sh

其中：namespace 可能是以下的值， namespace 可以用于区分当镜像是同名时的情况

Namespace	Examples(<namespace>/<name>)
organization	redhat/kubernates, google/kubernates
login(user name)	zhangsan/application, lisi/application
role	dev/database,test/database, prod/database

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镜像生成方式

1. Dockerfile
2. 基于容器制作：把运行中容器通过 commit 将最上面的可写层单独制作成一个镜像
3. Docker Hub automated builds (本质上还是基于 Dockerfile)

下面介绍基于容器创建镜像，使用 docker commit 命令

    作用： Create a new image from a container's changes
    语法： docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

    Options:
      -a, --author string           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                   Pause container during commit (default true)

例子： 基于容器创建一个镜像，创建一个 busybox 容器，在根目录下创建文件 /data/html/index.html，随便输入点内容，创建这个镜像

根据容器制作镜像命令: docker commit -p b1，查看镜像列表，显示已经创建了一个无 REPOSITORY 和 TAG 的镜像
注意：如果不使用 -p 选项，可能出现的情况是，容器中正在产生什么文件而导致产生的镜像不全

给镜像打打标签，通过 docker tag SOURCE_IMAGE[:TAG] TARGET_IMAGE[:TAG]

可以给一个镜像打多个标签，如把刚才新打的镜像再创建一个 latest 镜像
镜像删除：docker image rm grandgai/busybox:v0.1，如果一个镜像有多个标签，这个镜像只是被 untagged，而不是真正的删除，只有删除镜像的最后一个标签时才被真正的删除

上面的镜像中，怎么修改 busybox 镜像默认运行的程序呢，使用 docker commit 的 -c 选项来修改 Dockerfile 中的 CMD 指令
使用 docker inspect busybox 可以看到 busybox 默认运行的是 /bin/sh 程序，下面我们就来修改它，看如下例子

例子：基于 b1 容器，使得运行容器时自动运行 httpd 命令

docker commit -a 'grandkai <grandkai@aliyun.com>' -c 'CMD ["/bin/httpd", "-f", "-h", "/data/html"]' b1 grandkai/busybox:v0.2
启动v0.2镜像：docker run --name b2 grandkai/busybox:v0.2，此时busybox自动运行了 httpd 的服务
查看容器ip：docker inspect b2，访问服务：curl ip地址，可以看到能够正常输出
在 mac 中无法访问到 172.17.0.x 的地址，此时可以再另外的容器中使用 wget ip地址，可以看到输出的内容被下载，执行成功

将制作的镜像推送到 Docker Hub

使用 docker login 登录，如果不指定 server 则默认是 docker hub

docker login
    语法: docker login [OPTIONS] [SERVER]
    作用：Log in to a Docker registry

    Options:
      -p, --password string   Password
          --password-stdin    Take the password from stdin
      -u, --username string   Username

例子：登录阿里云的 registry
  docker login --username=grandkai@aliyun.com registry.cn-shanghai.aliyuncs.com

docker login
# 输入账号密码后提示
# Login Succeeded

推送命令 docker push: 推送前需要登录 docker hub，如果不指定 tag，则将该 repository 下的所有 tag 都推送上去
还有一点需要注意的是本地构建的 repository 必须和仓库的 repository 完全相同才能推送上去

语法: docker push [OPTIONS] NAME[:TAG]
作用：Push an image or a repository to a registry
Options:
      --disable-content-trust   Skip image signing (default true

docker push grandkai/busybox

可以看到镜像已经推送到 Docker Hub

• 

如何将本地的镜像文件在另外一台主机上运行，使用如docker save，docker load命令，

语法：docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]
作用：Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default)
Options:
  -o, --output string   Write to a file, instead of STDOUT

使用 scp 复制到另外一台机器

在另外一台机器加载镜像

语法：docker load [OPTIONS]
作用：Load an image from a tar archive or STDIN
Options:
  -i, --input string   Read from tar archive file, instead of STDIN
  -q, --quiet          Suppress the load output

使用 docker image ls 或者 docker images 查看镜像已经加载