Docker三要素：镜像、仓库、容器

Docker学习中，有3个名词是要理解的：镜像-images、仓库-registry、容器-container。
Docker作为一个软件，我们使用它，最终就是使用 docker生成的容器，也就是一个简单的linux系统及里面的软件。
镜像，就像我们装系统时用到的Win7.ISO、Win10.ISO系统一样，是用来生成容器的，我们用到的软件，nginx、mysql、redis等都有对应的镜像。
仓库，就是存放镜像的地方，我们可以从仓库下载所需的镜像。仓库有官方的仓库、阿里云的仓库等，我们也可以自己搭建私有仓库来存放镜像。
容器：就像系统一样，里面有我们用到的东西，是使用镜像生成的。每一个容器都有对应的镜像，但是一个镜像可以重复使用生成多个容器。
注意：如果一个镜像被用来生成容器了，那么这个镜像一般就不能被删除了，要等容器被删除后才能删除。

1. 镜像

是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容，我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境(包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等)，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。
镜像存储在仓库中，我们可以直接用命令拉取，类似git：

pull nginx
我们可以看到，拉取nginx时，并不是一个文件，而是下载了6个文件，一层一层的。也就是docker镜像是分层的，这种分层的，我们称为联合文件系统。

1.1 联合文件系统

联合文件系统(UnionFS)：Union文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。
特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

1.2 镜像加载原理

• docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。
• bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是引导文件系统bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。
• rootfs (root file system) ，在bootfs之上。包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等。

分层

• Docker镜像层都是只读的，容器层是可写的：当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。所有对容器的改动 - 无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中。只有容器层是可写的，容器层下面的所有镜像层都是只读的。

  
  容器层

我们看一个Ubuntu的docker镜像：

ubuntu

大小只有72M，非常精简了，我们平时用的ubuntu是4G左右的，Server版也是2G左右的。
对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供 rootfs 就行了。由此可见对于不同的linux发行版, bootfs基本是一致的, rootfs会有差别, 因此不同的发行版可以公用bootfs。

1.3 镜像简单制作

Docker中的镜像分层，支持通过扩展现有镜像，创建新的镜像。类似Java继承于一个Base基础类，自己再按需扩展。
新镜像是从 base 镜像一层一层叠加生成的。每安装一个软件，就在现有镜像的基础上增加一层。

分层叠加
因此我们可以通过docker commit命令来简单制作我们需要的镜像。就用 刚才的 ubuntu镜像，加上vim和ip addr功能来制作新镜像。

• 1. 启动原始镜像，进入：

     
     原始镜像
     

     可以看到这些功能不能使用。

• 2. 安装软件

安装脚本太多，写命令吧

apt update
apt install -y vim
apt install -y iproute2

这个时候，命令就可以用了

安装完

• 3. commit命令

使用commit命令制作自己的镜像
docker commit -m="新镜像的描述" -a="作者" 旧容器ID 新镜像名:[标签版本]

查看ID

docker commit -m="ubuntu add vim ipaddr" -a="zrb" e758c41ad2dd zrbubuntu:1.1

制作完成

• 4. 启动新镜像，测试

     
     测试

注意：这里只是用commit命令制作简单的镜像，后面会写用Dockerfile做一些复杂镜像（包含jdk和我们写的jar等）。

1.4 镜像上传仓库

上面说了仓库分公共的的私有的，公共仓一般都是用的阿里云的，docker hub毕竟是国外的，网速慢啊。怎么上传阿里云仓库，阿里云上面有，需要注册账号，可以注册账号自己试试。

阿里云
这里说一下私有仓库，私有仓库需要我们自己搭建，使用官方提供的工具：Docker Registry。

• 1. 搭建私有仓库

# 拉取
sudo docker pull registry
# 启动
sudo docker run -d -p 5000:5000  -v /home/soft/myregistry/:/tmp/registry --privileged=true --name registry registry
# 查看
sudo docker ps

查看私服仓库中镜像：

curl -XGET http://192.168.50.89:5000/v2/_catalog

私服镜像

• 2. 规范镜像

用docker tag命令将要上传的镜像规范化。
标准： docker tag 镜像:Tag Host:Port/Repository:Tag

sudo docker tag  zrbubuntu:1.1  192.168.50.89:5000/zrbubuntu:1.1

会生成新镜像的：

规范的镜像

• 3. 将私服地址添加到docker配置文件

sudo vim /etc/docker/daemon.json
# 添加，注意上行结尾的,要有，上一行是 阿里的加速器
"insecure-registries": ["192.168.111.162:5000"]
# 重启docker
sudo systemctl restart docker

配置

• 4. 推送私服

用上面规范好的 镜像格式

# 推送
sudo docker push 192.168.50.89:5000/zrbubuntu:1.1
# 查看
curl -XGET http://192.168.50.89:5000/v2/_catalog

push
这样别人就可以拉取并使用了。
docker pull 192.168.50.89:5000/zrbubuntu:1.1

2. 容器

Docker 容器其实没什么难理解的，就是用 docker run 启动一个镜像，就会有容器了，但是在用命令启动的时候需要有几点注意的：

• 1. 注意前后台启动，-d表示后台运行。-it是交互界面。
• 2. 注意给容器起个名字，--name。
• 3. 注意端口映射：-p将用到的端口映射到宿主机
• 4. 注意数据卷的绑定：-v将宿主机目录和容器内目录关联。主要作用2个：一是方便容器内软件使用自定义配置，一是容器内软件产生的数据可以备份到外面，安全。
• 5. 可以设置容器内软件的环境变量：-e
• 6. 用 --net、--ip设置网络

用一个mysql的例子说一下：

docker run -d \
-p 3316:3306 \
--privileged=true \
-v /home/soft/mysql/log:/var/log/mysql \
-v /home/soft/mysql/data:/var/lib/mysql \
-v /home/soft/mysql/conf/my.cnf:/etc/mysql/my.cnf \
-v /home/soft/mysql/mysql-files:/var/lib/mysql-files \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=mysql123 \
-e TZ=Asia/Shanghai  \
--name mysql \
mysql:latest

这个例子基本上都用到了，由于ip需要自定义网络才能设定，这先不设置了。
注意：若进行数据卷绑定，添加上--privileged=true，这样是为了使用宿主机的root权限。

试了一下，设置的密码生效：

mysql