Docker 的数据管理

一、管理docker 容器中数据

　　管理docker 容器中数据主要有两种方式：数据卷（Data Volumes）和数据卷容器（DataVolumes Containers）。

1、数据卷

　　数据卷是一个供容器使用的特殊目录，位于容器中。可将宿主机的目录挂载到数据卷上，对数据卷的修改操作立刻可见，并且更新数据不会影响镜像，从而实现数据在宿主机与容器之间的迁移。数据卷的使用类似于Linux 下对目录进行的mount 操作。

　　需求：宿主机目录/var/www挂载到容器中的/data1.

docker pull centos: 7
 
#注意:宿主机本地目录的路径必须是使用绝对路径。如果路径不存在，Docker会自动创建相应的路径。
docker run -it --name test6 -v /var/www:/data1 centos:7 bash
#-v选项可以在容器内创建数据卷
 
ls
echo "this is test6 file" > /data1/test.txt
exit
 
#返回宿主机进行查看
cd /var/www/
cat test.txt

2、数据卷容器

　　如果需要在容器之间共享一些数据，最简单的方法就是使用数据卷容器。数据卷容器是一个普通的容器，专门提供数据卷给其他容器挂载使用。

#创建一个容器作为数据卷容器
docker run -it --name test1 -v /data1 -v /data2 centos:7 bash                               #创建并进入容器
echo "this is test7 file" > /data1/test.txt                          #容器内创建测试文件1
echo "THIS IS TEST7 FILE" > /data2/TEST.txt                          #容器内创建测试文件1
 
#使用--volumes-from来挂载test2容器中的数据卷到新的容器
docker run -it --name test2 --volumes-from test1 centos:7 bash                               #创建并进入容器
cat data1/test.txt                                       #查看测试数据是否同步
cat data2/TEST.txt

二、容器互联（使用Centos镜像）

　　容器互联是通过容器间建立一条专门的网络通信隧道。简单点说，就是回在源容器和接收容器之间建立一条隧道，接收容器可以看到源容器指定的信息。

#创建并运行源容器取名web1
docker run -itd -P --name web1 centos:7 /bin/bash
#创建并运行接收容器取名web2，使用--link选项指定连接容器以实现容器互联
docker run -itd -P --name web2 --link web1:web1 centos:7 /bin/bash          #--link容器名:连接的别名
 
#进web2容器，ping web1
docker exec -it web2 bash
ping web1

三、docker 镜像创建

　　创建镜像有三种方法，分别为基于已有镜像创建、基于本地模板创建以及基于Dockerfile创建

1、基于现有镜像创建

　　1.1 首先启动一个镜像，在容器里做修改

docker create -it centos:7 bash
 
docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND   CREATED          STATUS    PORTS     NAMES
fb555aed6d9c   centos:7   "bash"    17 seconds ago   Created             agitated_germain
 
docker start fb555aed6d9c
yum install net-tools -y            # 可以在容器里面安装net-tools工具
exit

　　1.2 然后将修改后的容器提交为新的镜像，需要使用该容器的ID号创建新镜像

docker commit -m "new" -a "centos" 000550eb36da centos:test
#常用选项:
-m说明信息:
-a作者信息;
-p生成过程中停止容器的运行
 
docker images

2、基于本地模板创建

　　通过导入操作系统模板文件可以生成镜像，模板可以从OPENVZ开源项目下载，下载地址为：https://wiki.openvz.org/Download/template/precrated

wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86 -minimal.tar.gz
#导入为镜像
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test

　　注释：docker export import

　　导出容器export

　　注意：export导出的是容器，不是镜像

docker export <CONTAINER ID >  > my_container.tar

　　导入容器为镜像import

cat my_container.tar |docker import - image_name:tag

3、基于dockerfile 创建

　　3.1 联合文件系统（UnionFS）

　　UnionFS（联合文件系统）：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。AUFS、OberlayFS及Devicemapper 都是一种UnionFS。

　　Union文件系统时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。

　　我们下载的时候看到的一层层的就是联合文件系统。

　　3.2 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就是UnionFS。

　　bootfs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bootfs，这一层与我们典型的Linux/Unix系统时一样的，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，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。

　　我们可以理解成一开始内核里什么都没有，操作一个命令下载debian，这时就会在内核上面加了一层基础镜像；再安装一个emacs，会在基础镜像上叠加一层image；接着再安装一个apache，又会在images上面再叠加一层image。

　　最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。在Docker的体系里把这些rootfs叫做Docker的镜像。但是，此时的每一层rootfs都是read-only的，我们此时还不能对其进行操作。

　　当我们创建一个容器，也就是将Docker镜像进行实例化，系统会在一层或是多层read-only的rootfs之上分配一层空的read-write 的rootfs。

　　3.3 为什么docker里的Centos的大小才200M？

　　因为对于精简的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用宿主机的kernel，自己只乣提供rootfs就可以了。

　　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有bootfs。

　　3.4 dockerfile

　　Docker镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。

　　镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。

　　镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。

　　如果我们可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本，用这个脚本来构建、定制镜像，那么镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是Dockerfile。

　　Dockerfile是一个文本文件，其内容包含了一条条的指令（Instruction），没一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。

　　有了Dockerfile，当我们需要定制自己额外的需求时，只需在Dockerfile上添加或者修改指令，重新生成image即可，省去了敲命令的麻烦。

　　除了手动生成Docker镜像之外，可以使用Dockerfile自动生成镜像。Dockerfile是由多条的指令组成的文件，其中每条指令对应Linux中的一条命令，Docker程序将读取Dockerfile中的指令生成指定镜像。

　　Dockerfile结构大致分为四个部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令。

　　Dockerfile每行支持一条指令，每条指令可携带多个参数，支持使用以“#”号开头的注释。

　　3.5 docker镜像结构的分层

　　镜像不是一个单一的文件，而是有多层构成。容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里做的任何文件改动，都会写到这个读写层。如果删除了容器，也就删除其最上面的读写层，文件改动也就丢失了。

　　Docker使用存储驱动管理镜像每层内容及可读可写层。

Dockerfile中的每个指令都会创建一个新的镜像层；
镜像层将被缓存和复用；
当Dockerfile的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了对应的镜像层缓存就会失效；
某一层的镜像缓存失效，它之后的镜像层缓存都会失效；
镜像层是不可变的，如果在某一层中添加一个文件，然后再下一层中删除它，则镜像中依然会包含该文件，只是这个文件在Docker容器中不可见了。

四、dockerfile操作常用的指令

1、FROM 镜像

　　指定新镜像所基于的镜像，第一条指令必须为FROM指令，每创建一个镜像就需要一条FROM指令

2、MAINTAINER 名字

　　说明新镜像的维护人信息

3、RUN命令

　　在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中

4、ENTRYPOINT ["要运行的程序","参数1","参数2"]

　　设定容器启动时第一个运行的命令及其参数。

　　可以通过使用命令docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容

5、CMD ["要运行的程序","参数1","参数2"]

　　上面的是exec形式， shell形式: CMD命令参数1 参数2

　　启动容器时默认执行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令。如果指定多条命令，只执行最后一条命令。

　　如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT，那么cmd就会被覆盖。

　　CMD可以为ENTRYPOINT指令提供默认参数。

6、EXPOSE 端口号

　　指定新镜像加载到Docker 时要开启的端口

7、ENV 环境变量变量值

　　设置一个环境变量的值，会被后面的RUN使用

　　将源文件复制到镜像中，源文件要与Dockerfile 位于相同目录中，或者是一个URL

　　有如下注意事项:

如果源路径是个文件，且目标路径是以/结尾，则docker会把目标路径当作一个目录，会把源文件拷贝到该目录下；如果目标路径不存在，则会自动创建目标路径
如果源路径是个文件，且目标路径是不是以/结尾，则docker会把目标路径当作一个文件；如果目标路径不存在，会以目标路径为名创建一个文件，内容同源文件；如果目标文件是个存在的文件，会用源文件覆盖它，当然只是内容覆盖，文件名还是目标文件名；如果目标文件实际是个存在的目录，则会源文件拷贝到该目录下。注意，这种情况下，最好显示的以/结尾，以避免混淆
如果源路径是个目录，且目标路径不存在，则docker会自动以目标路径创建一个月录，把源路径月录下的文件拷贝进来；如果目标路径是个已经存在的目录，则docker 会把源路径目录下的文件拷贝到该目录下
如果源文件是个归档文件(压缩文件)，则docker会自动帮解压；URL"下载和解压特性不能一起使用。任何压缩文件通过URL拷贝，都不会自动解压

　　只复制本地主机.上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile 在相同的目录中

10、VOLUME ["目录"]

　　在容器中创建一个挂载点

11、USER 用户名/UID

　　指定运行容器时的用户

12、workdir 路径

　　为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指定工作目录

13、ONBUILD 命令

指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令
当在一个Dockerfile文件中加上ONBUILD指令，该指令对利用该Dockerfile构建镜像(比如为A镜像)不会产生实质性影响
但是当编写一个新的Dockerfile文件来基于A镜像构建一-个镜像( 比如为B镜像)时，这时构造A镜像的Dockerfile文件中的ONBUILD指令就生效了，在构建B镜像的过程中，首先会执行ONBUILD指令指定的指令，然后才会执行其它指令

14、HEALTHCHECK

　　健康检查

　　在编写Dockerfile时，有严格的格式需要遵循:

第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称
之后使用MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息
然后是镜像操作相关指令，如RUN指令。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一层
最后使用CMD指令指定启动容器时要运行的命令操作

五、dockerfile案例

cd /opt/
#建立工作目录
mkdir /opt/apache
cd apache/
 
vim Dockerfile
#基于的基础镜像
FROM centos:7
#维护镜像的用户信息
MAINTAINER this is apache image <ly>
#镜像操作指令安装Apache软件
RUN yum install -y httpd
#开启80端口
EXPOSE 80
#复制网站首页文件
ADD index.html /var/www/html/
 
##方法一：
-----------------------------------------------------------------------------
#将执行脚本复制到镜像中
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod +x /run.sh
#启动时执行脚本
CMD ["/run.sh"]
-----------------------------------------------------------------------------
 
##方法二：
-----------------------------------------------------------------------------
ENTRYPOINT [ "/usr/sbin/apachectl" ]
CMD ["-D","FOREGROUND"]
————————————————
 
##准备执行脚本
vim run.sh
#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/*                         #清理httpd的缓存
/usr/sbin/apachectl -D FOREGROUN            #指定为前台运行
#因为Docker容器仅在它的1号进程(PID为1) 运行时，会保持运行。如果1号进程退出了，Docker容 器也就退出了。
 
#准备网站页面
echo "this is test dockerfile web" > index.html
 
#生成镜像
docker build -t httpd:centos7 .             #注意！！！末尾的“.”不要忘记
 
#新镜像运行容器
docker run -d -p 1314:80 httpd:centos7              #大写P随机端口，小写P指定端口
 
#浏览器访问测试
http://192.168.229.90:1314

标签: docke人

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