Docker速学（一） 镜像和容器

了解Docker基本原理和要掌握的内容之后，我们就正式开始Docker的学习了。本篇内容主要介绍Docker的镜像和容器。

上篇回顾：Docker小白入门建议及基本原理介绍。下一篇预告：环境变量、数据卷等。

下面，一起来开始学习吧！

镜像

原理

如果只考虑 Docker 容器的操作系统属性，那么镜像=轻量级操作系统安装包。

如果需考虑 Docker 容器的应用软件属性，那么镜像=（轻量级操作系统+应用）安装包

例如：MySQL 镜像= 虚拟的 Linux 操作系统 + MySQL

镜像是怎么产生的？

用户编写镜像编排 Dockerfile，对这种文件进行 build 操作，就生成了一个镜像。

镜像是一个文件？

镜像从逻辑上可以简单理解是一个文件，但实际上是多层文件的组合。

所以，镜像虽然不是一个单独的文件，但可以被导出成为一个压缩文件：

# 镜像导出成一个tarball文件
docker save image

# 加载一个 tarball 镜像文件
docker load image

镜像存放在哪里？

运行容器时，Docker 会从 /var/lib/docker/image 目录下寻找是否镜像文件。

如果没有镜像文件，Docker 会尝试从 Dockerhub 镜像仓库 (opens new window)中下载到本地，然后运行。

仓库

众所周知，DockerHub 是由 Docker 官方运营的全球最大的镜像仓库。

实际上，除了 DockerHub 之外，还有多种构建仓库的方式：

自建仓库

支持自建仓库。一般云提供商均提供了镜像仓库服务，供客户存放自己的私有镜像。

加速仓库

如果从 Dockerhub 下载镜像镜像非常慢的话，就需要通过如下的方式修改仓库地址：

1. 选择或获取你喜欢的国内镜像仓库（加速地址）

   #1 Docker 中文社区
   https://registry.docker-cn.com
   
   #2 网易仓库
   http://hub-mirror.c.163.com
   
   #3 腾讯仓库
   https://mirror.ccs.tencentyun.com
   
   #4 阿里云仓库
   https://f53jxx8r.mirror.aliyuncs.com

   上述阿里云仓库加速地址仅供参考，建议登录控制台后，从后台获取 (opens new window)获取

2. 修改 /etc/docker/daemon.json 文件（如果没有可以增加），插入下值

   {
     "registry-mirrors": ["https://f53jxx8r.mirror.aliyuncs.com"]
   }

3. 重启服务后生效

   sudo systemctl daemon-reload
   sudo systemctl restart docker

4. Docker 支持配置多个仓库地址，类似：

   {
     "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com","https://f53jxx8r.mirror.aliyuncs.com","https://docker.mirrors.ustc.edu.cn","http://hub-mirror.c.163.com"]
   }

容器

容器是 Docker 最重要的组件，上面已经多次提到容器就是一个轻量级虚拟机。

运行容器

通过 docker run 命令运行容器，它的用法和参数如下（详情 (opens new window)）。

Usage:  docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

Run a command in a new container

Options:
      --add-host list                  Add a custom host-to-IP mapping (host:ip)
  -a, --attach list                    Attach to STDIN, STDOUT or STDERR
      --blkio-weight uint16            Block IO (relative weight), between 10 and 1000, or 0 to disable (default 0)
      --blkio-weight-device list       Block IO weight (relative device weight) (default [])
      --cap-add list                   Add Linux capabilities
      --cap-drop list                  Drop Linux capabilities
      --cgroup-parent string           Optional parent cgroup for the container
      --cgroupns string                Cgroup namespace to use (host|private)
                                       'host':    Run the container in the Docker host's cgroup namespace
                                       'private': Run the container in its own private cgroup namespace
                                       '':        Use the cgroup namespace as configured by the
                                                  default-cgroupns-mode option on the daemon (default)
      --cidfile string                 Write the container ID to the file
      --cpu-period int                 Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) period
      --cpu-quota int                  Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) quota
      --cpu-rt-period int              Limit CPU real-time period in microseconds
      --cpu-rt-runtime int             Limit CPU real-time runtime in microseconds
  -c, --cpu-shares int                 CPU shares (relative weight)
      --cpus decimal                   Number of CPUs
      --cpuset-cpus string             CPUs in which to allow execution (0-3, 0,1)
      --cpuset-mems string             MEMs in which to allow execution (0-3, 0,1)
  -d, --detach                         Run container in background and print container ID
      --detach-keys string             Override the key sequence for detaching a container
      --device list                    Add a host device to the container
      --device-cgroup-rule list        Add a rule to the cgroup allowed devices list
      --device-read-bps list           Limit read rate (bytes per second) from a device (default [])
      --device-read-iops list          Limit read rate (IO per second) from a device (default [])
      --device-write-bps list          Limit write rate (bytes per second) to a device (default [])
      --device-write-iops list         Limit write rate (IO per second) to a device (default [])
      --disable-content-trust          Skip image verification (default true)
      --dns list                       Set custom DNS servers
      --dns-option list                Set DNS options
      --dns-search list                Set custom DNS search domains
      --domainname string              Container NIS domain name
      --entrypoint string              Overwrite the default ENTRYPOINT of the image
  -e, --env list                       Set environment variables
      --env-file list                  Read in a file of environment variables
      --expose list                    Expose a port or a range of ports
      --gpus gpu-request               GPU devices to add to the container ('all' to pass all GPUs)
      --group-add list                 Add additional groups to join
      --health-cmd string              Command to run to check health
      --health-interval duration       Time between running the check (ms|s|m|h) (default 0s)
      --health-retries int             Consecutive failures needed to report unhealthy
      --health-start-period duration   Start period for the container to initialize before starting health-retries countdown (ms|s|m|h) (default 0s)
      --health-timeout duration        Maximum time to allow one check to run (ms|s|m|h) (default 0s)
      --help                           Print usage
  -h, --hostname string                Container host name
      --init                           Run an init inside the container that forwards signals and reaps processes
  -i, --interactive                    Keep STDIN open even if not attached
      --ip string                      IPv4 address (e.g., 172.30.100.104)
      --ip6 string                     IPv6 address (e.g., 2001:db8::33)
      --ipc string                     IPC mode to use
      --isolation string               Container isolation technology
      --kernel-memory bytes            Kernel memory limit
  -l, --label list                     Set meta data on a container
      --label-file list                Read in a line delimited file of labels
      --link list                      Add link to another container
      --link-local-ip list             Container IPv4/IPv6 link-local addresses
      --log-driver string              Logging driver for the container
      --log-opt list                   Log driver options
      --mac-address string             Container MAC address (e.g., 92:d0:c6:0a:29:33)
  -m, --memory bytes                   Memory limit
      --memory-reservation bytes       Memory soft limit
      --memory-swap bytes              Swap limit equal to memory plus swap: '-1' to enable unlimited swap
      --memory-swappiness int          Tune container memory swappiness (0 to 100) (default -1)
      --mount mount                    Attach a filesystem mount to the container
      --name string                    Assign a name to the container
      --network network                Connect a container to a network
      --network-alias list             Add network-scoped alias for the container
      --no-healthcheck                 Disable any container-specified HEALTHCHECK
      --oom-kill-disable               Disable OOM Killer
      --oom-score-adj int              Tune host's OOM preferences (-1000 to 1000)
      --pid string                     PID namespace to use
      --pids-limit int                 Tune container pids limit (set -1 for unlimited)
      --platform string                Set platform if server is multi-platform capable
      --privileged                     Give extended privileges to this container
  -p, --publish list                   Publish a container's port(s) to the host
  -P, --publish-all                    Publish all exposed ports to random ports
      --pull string                    Pull image before running ("always"|"missing"|"never") (default "missing")
      --read-only                      Mount the container's root filesystem as read only
      --restart string                 Restart policy to apply when a container exits (default "no")
      --rm                             Automatically remove the container when it exits
      --runtime string                 Runtime to use for this container
      --security-opt list              Security Options
      --shm-size bytes                 Size of /dev/shm
      --sig-proxy                      Proxy received signals to the process (default true)
      --stop-signal string             Signal to stop a container (default "SIGTERM")
      --stop-timeout int               Timeout (in seconds) to stop a container
      --storage-opt list               Storage driver options for the container
      --sysctl map                     Sysctl options (default map[])
      --tmpfs list                     Mount a tmpfs directory
  -t, --tty                            Allocate a pseudo-TTY
      --ulimit ulimit                  Ulimit options (default [])
  -u, --user string                    Username or UID (format: <name|uid>[:<group|gid>])
      --userns string                  User namespace to use
      --uts string                     UTS namespace to use
  -v, --volume list                    Bind mount a volume
      --volume-driver string           Optional volume driver for the container
      --volumes-from list              Mount volumes from the specified container(s)
  -w, --workdir string                 Working directory inside the container

下面我们通过一个简单的示例，介绍如何运行一个容器：

1. 找到一个 Docker 镜像，例如：MySQL(opens new window)

2. 运行如下的命令启动一个 MySQL 容器

   docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:tag

3. 容器运行成功后，运行如下命令即可开始使用 MySQL 的客户端命令

   docker exec -it mysql mysql -uroot -p123456

上述示例我们完成如下几个工作：

• 通过镜像页面找到运行容器的方案
• 运行一个容器
• 进入一个容器

创建镜像

Docker 的原理表明，容器的内核有一部分共享的 Docker 镜像的不变文件，另外一部分是可变文件。

所以，容器也可以很方便的转换成镜像。具体操作如下：

1. 运行 docker ps 命令获取容器的 ID 号

2. 将容器导出为压缩文件

   # 容器导出成 tarball 文件
   docker export -o mysql-`date +%Y%m%d`.tar f9fc8627b7fe
   
   # 查看文件
   ls mysql-`date +%Y%m%d`.tar

3. 将压缩文件转换成镜像

   docker import  mysql-20210416.tar mysql-test  

4. 运行 docker image ls 命令，查看刚转换成功的镜像

    $ docker image ls
    REPOSITORY                                                    TAG              IMAGE ID       CREATED         SIZE
    mysql-test                                                    latest           05cb947f5572   5 seconds ago   209MB

从功能上讲，docker export相当于commit ＋save，先将容器commit成镜像，再save成文件。

下篇内容：境变量、数据卷等。期待您和小九一起继续学习~

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