K8S系列第四篇（Dockerfile）

Alvin,發表於2021-07-29

DokcerFile 映象定製

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定製docker映象的方式有兩種：

手動修改容器內容，匯出新的映象。

基於dockerfile自行編寫指令，基於指令流程建立映象。

Dockerfile簡介

映象是多層儲存，每一層都是在前一層的基礎上進行修改；
容器也是多層儲存，以映象為基礎層，在其基礎上加一層作為容器執行時的儲存層。

剛才說了，建立映象的兩個方法：

手動修改容器內容，然後dokcer commit提交容器為新的映象

通過在dockerfile中定義一系列的命令和引數構建成的指令碼，然後這些命令應用於基礎映象，依次新增層，最終生成一個新的映象。極大的簡化了部署工作。

Dockerfile主要組成部分

基礎映象資訊 FROM centos:7.9 
製作映象操作指令 RUN yum install -y nginx 
容器啟動時執行指令 CMD ["/bin/bash"]

宿主機直接部署軟體流程與Dockerfile部署軟體流程對比

需求 : 安裝一個mysql，並啟動。

虛擬機器部署形式：

  1. 開啟vmware
  
  2. 執行某一個虛擬即，centos7
  
  3. centos7安裝mysql yum install mysql-server
  
  4. 通過指令碼或者命令，啟動mysql即可

部署緩慢，且修改了宿主機的環境，刪除較為麻煩，佔用宿主機的一個3306埠

容器的部署形式：

  1.  開始vmware
  
  2. 執行虛擬機器centos7(宿主機)
  
3. 安裝docker容器軟體
  
4. 獲取mysql映象即可，docker pull mysql:tag(你無法自由控制，該mysql的基礎映象時什麼發行版本，你獲取的映象，是別人定製好的，你下載使用的預設時Debian發行版，你希望得到一個基於centos7.9的發行版本，執行mysql)
  
5. 直接執行該映象，通過埠對映，執行mysql
  
6. 訪問宿主機對的一個對映埠，訪問到容器內的mysql

想自定義映象，就得自己寫指令碼，也就是dockerfile了

Dokcerfile指令

FROM  指定基礎映象

MAINTAINER  指定維護者資訊,可以沒有

RUN  你想讓它幹啥(在命令前面加上RUN即可)

ADD  新增宿主機的檔案到容器內,還多了一個自動解壓的功能
# RUN tar -Zxf /opt/xx.tgz 	# 報錯!該tgz檔案不存在! !

COPY  作用和ADD是一樣的,都是拷貝宿主機的檔案到容器內, COPY就是僅僅拷貝

WORKDIR  相當於cd命令,設定當前工作目錄

VOLUME  設定目錄對映,掛載主機目錄

EXPOSE  指定對外的埠,在容器內暴露一個埠,埠 EXPORT 80

CMD  指定容器啟動後的要乾的事情

ENTRYPOINT	作用和CMD一樣，都是在指定容器啟動程式以及引數。
# 當指定了ENTRYPOINT之後，CMD指令的語義就有了變化，而是把CMD的內容當作引數傳遞給ENTRYPOINT指令。

ARG	 設定環境變數
# ARG只是用於構建映象需要設定的變數，容器執行時就消失了

ENV   和ARG一樣，都是設定環境變數
# 區別在於ENV無論是在映象構建時，還是容器執行，該變數都可以使用

USER  用於改變環境，用於切換使用者

Dokcerfile實踐

需求：通過dockerfile，構建nginx映象，且執行容器後，生成的頁面是"辣辣小姐姐"。

1. 建立Dockerfile,注意檔名,必須是這個
[root@docker01 ~]# mkdir /learn_docker
[root@docker01 ~]# cd /learn_docker/
[root@docker01 learn_docker]# vim Dockerfile
FROM nginx
RUN echo "<meta charset=utf-8>辣辣小姐姐" > /usr/share/nginx/html/index.html

2. 構建Dockerfile
[root@docker01 learn_docker]# docker build .

3. 修改映象名字
[root@docker01 learn_docker]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
<none>       <none>    950549357c1f   18 seconds ago   133MB
nginx        latest    08b152afcfae   6 days ago       133MB
[root@docker01 learn_docker]# docker tag 950549357c1f my_nginx

4. 執行該映象
docker run -d -p 80:80 my_nginx

5. 檢視宿主機的80埠
http://192.168.15.80/
# 辣辣小姐姐

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Dokcerfile相關指令用法

COPY

copy指令從宿主機複製檔案或者目錄到新的一層映象內
如:
copy nana.py /opt

支援多個檔案，以及萬用字元形式的複製，語法要滿足Golang的filepath.Match
copy na* /tmp/cc?.txt /opt

COPY指令能夠保留原始檔的後設資料，訪問時間等等，這點很重要

ADD

特性和COPY基本一致，不過多了些功能
1. 原始檔是一個URL，此時dockcer引擎會下載該連結，放入目標路徑，且許可權自動設為600。若這不是期望結果，還得增加一層RUN指令進行調整
# ADD nana.tgz /home
# RUN xxx修改命令
2. 原始檔是一個URL，且是一個壓縮包，不會自動解壓，也得單獨用RUN指令解壓
3. 原始檔是一個壓縮檔案，且是gzip，bzip，xz，tar情況，ADD指令會自動解壓壓縮該檔案到沒有檔案

CMD

用法,注意是雙引號
# CMD在容器內執行某個命令,啟動程式
# 該映象在執行容器例項的時候,執行的具體引數是什麼
CMD["引數1","引數2"]
在指定了entrypoint指令後，用CMD指定具體的引數

dokcer不是虛擬機器，容器就是一個程式，既然是程式，那麼程式在啟動的時候需要指定些執行引數，這就是CMD指令作用

例如centos映象預設的CMD是/bin/bash，直接docker run -it centos會直接進入bash直譯器。
也可以啟動容器時候，指定引數: docker run -it centos cat /etc/os-release

CMD ["/bin/bash"]

# 該容器執行時，執行的命令
# 等同於命令列的直接操作:docker run -it centos cat /etc/os-release
CMD ["cat","/etc/os-release"]

容器內執行程式

這裡要注意的是，docker不是虛擬機器的概念，虛擬機器的程式執行，基本上都是在後臺執行，利用systemctl執行，但是容器內沒有後臺程式的概念，必須在前臺執行。
容器就是為了主程式而存在的，主程式如果退出了，容器也就失去意義，自動退出。

例如一個經典的問題:
# 這樣的寫法是錯誤的，容器會立即退出
CMD systemctl start nginx

因為systemctl start nginx是以守護程式(預設在後臺執行)的形式啟動nginx，且CMD命令會轉化為

CMD ["sh","-c","systemctl start nginx" ]
這樣的命令主程式是sh直譯器,執行完畢後立即結束了,因此容器也就退出了。

# 相當於nginx -g daemon off
因此正確的做法應該是 CMD ["nginx","-g","daemon off;"]

把宿主機安裝，啟動nginx的理念放入到dockerfile中
1. RUN yum install nginx
2. RUN 配置檔案修改 sed
# RUN systemctl start nginx   容器內的程式必須在前臺執行，容器時啟動不了的
3. 正確的寫法應該時CMD ["nginx","-g","daemon off;"]

ENTRYPOINT

dokcer面試題：
ENTRYPOINT和CMD的區別以及用法! ! !

ENTRYPOINT作用和CMD一樣，都是在指定容器啟動程式以及引數。

當指定了ENTRYPOINT之後，CMD指令的語義就有了變化，而是把CMD的內容當作引數傳遞給ENTRYPOINT指令。

ENTRYPOINT和CMD的實際用法

實際用法:
1. 準備一個Dokcerfile
[root@docker01 ~]# cd /learn_docker/
[root@docker01 learn_docker]# > Dockerfile 
[root@docker01 learn_docker]# vim Dockerfile 
FROM centos:7.8.2003
RUN rpm --rebuilddb && yum install epel-release -y
RUN rpm --rebuilddb && yum install curl -y
CMD ["curl","-s","ip.sb"]

# 用法如下
dokcer run my_centos curl -s ip.sb		# curl -s ip.sb獲取本機的公網ip地址

2. 構建映象
[root@docker01 learn_docker]# docker build .
Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/4 : FROM centos:7.8.2003
 ---> afb6fca791e0
Step 2/4 : RUN rpm --rebuilddb && yum install epel-release -y
 ---> Using cache
 ---> 81b4e83fb0a5
Step 3/4 : RUN rpm --rebuilddb && yum install curl -y
 ---> Using cache
 ---> bd0074c78b6c
Step 4/4 : CMD ["curl","-s","ip.sb"]
 ---> Running in 295418f71093
Removing intermediate container 295418f71093
 ---> c920b743282a
Successfully built c920b743282a

3. 檢視結果(出現Successfully代表映象構建完成)
Step 4/4 : CMD ["curl","-s","ip.sb"]
 ---> Running in 295418f71093
Removing intermediate container 295418f71093
 ---> c920b743282a
Successfully built c920b743282a

4. 檢查映象
[root@docker01 learn_docker]# docker tag c920b743282a centos_curl 
[root@docker01 learn_docker]# docker images | grep curl
centos_curl   latest     c920b743282a   3 minutes ago    471MB

5. 執行映象,生成容器記錄,沒有前臺執行，因此立即掛了
[root@docker01 learn_docker]# docker run centos_curl
139.227.102.189

6. 上述執行正確,但是我想再傳入一個引數,該怎麼辦
# 發現是無法直接傳入引數的，該形式是覆蓋映象中的cmd
# 就好比把docker映象，當作一個環境，去執行後面的命令
[root@docker01 learn_docker]# docker run centos_curl pwd
/
[root@docker01 learn_docker]# 
[root@docker01 learn_docker]# docker run centos_curl -I
docker: Error response from daemon: OCI runtime create failed: container_linux.go:380: starting container process caused: exec: "-I": executable file not found in $PATH: unknown.

7. 想要正確的給容器傳入一個引數該怎麼辦
希望容器內能夠正確完整的運作該命令的執行結果
[root@docker01 learn_docker]# curl -s ip.sb -I			# 獲取http報頭資訊
HTTP/1.1 200 OK
Date: Wed, 28 Jul 2021 15:16:18 GMT
...

8. 解決辦法
方式一:給容器傳入新的完整的命令,讓後面的命令覆蓋映象中的cmd
# 這是投機取巧的辦法,不合適
[root@docker01 learn_docker]# docker run centos_curl curl -s ip.sb -I
HTTP/1.1 200 OK
Date: Wed, 28 Jul 2021 15:18:05 GMT
Content-Type: text/plain

9. 正確的解決辦法
[root@docker01 learn_docker]# vim Dockerfile 
FROM centos:7.8.2003
RUN rpm --rebuilddb && yum install epel-release -y
RUN rpm --rebuilddb && yum install curl -y
ENTRYPOINT ["curl","-s","ip.sb"]

10. 重新構建映象
# 重新構建映象速度特別快,並且我們發現映象的前三個Step的IMAGE ID是一致的,說明前三個的IMAGE ID是直接從快取中拿的。
# 只有Step 4/4的IMAGE ID發生了變化(Dockerfile檔案的第四步是更改過的，是重新構建的映象層),因此更加驗證了我們之前所提到的映象是分層構建的。
[root@docker01 learn_docker]# docker build .
Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/4 : FROM centos:7.8.2003
 ---> afb6fca791e0
Step 2/4 : RUN rpm --rebuilddb && yum install epel-release -y
 ---> Using cache
 ---> 81b4e83fb0a5
Step 3/4 : RUN rpm --rebuilddb && yum install curl -y
 ---> Using cache
 ---> bd0074c78b6c
Step 4/4 : ENTRYPOINT ["curl","-s","ip.sb"]
 ---> Running in df106e04d533
Removing intermediate container df106e04d533
 ---> e9479067148c
Successfully built e9479067148c

11. 重新執行該映象，看結果，以及傳入新的引數
[root@docker01 learn_docker]# docker tag e9479067148c centos_curl_new

# 此時發現，傳入的CMD指令，當作了ENTRYPOINT的引數
# 其實容器內，執行的完命令是: curl -s ip.sb -I
[root@docker01 learn_docker]# docker run centos_curl_new -I
HTTP/1.1 200 OK
Date: Wed, 28 Jul 2021 15:24:58 GMT
...

ARG和ENV指令

設定環境變數

dockerfile指令碼，shell指令碼

ENV NAME="nana"
ENV AGE=18
ENV MYSQL_VERSION=5.6

後續所有的操作，通過$NAMME就可以直接獲取變數值使用了，維護dockerfile更加方便

ARG和ENV一樣，都是設定環境變數
ENV無論是在映象構建時，還是容器執行，該變數都可以使用
ARG只是用於構建映象需要設定的變數，容器執行時就消失了

VOLUME

容器在執行時，應該保證在儲存層不寫入任何資料，執行在容器內產生的資料，我們推薦是掛載，寫入到宿主機上，進行維護。

# mount /mnt 

VOLUME /data  
# 將容器內的/data資料夾，在容器執行時，該目錄自動掛載為匿名卷，任何向該目錄中寫入資料的操作，都不會被容器記錄，保證的容器儲存無狀態理念。

# Dockerfile
[root@docker01 ~]# cd /learn_docker/
[root@docker01 learn_docker]# > Dockerfile 
[root@docker01 learn_docker]# vim Dockerfile 
FROM centos
MAINTAINER nana
VOLUME ["/data1","/data2"]

# 該容器執行的時候，這兩個目錄自動和宿主機的目錄做好對映關係
docker build .

# 執行該映象
docker run 86b4dceba89a
# 檢視生成的容器資訊
[root@docker01 nana]# docker ps -a | head -2
CONTAINER ID   IMAGE             COMMAND                  CREATED         STATUS                     PORTS     NAMES
84014622b3a4   86b4dceba89a      "/bin/bash"              2 minutes ago   Exited (0) 2 minutes ago             sharp_noether

# dokcer inspect命令檢視
[root@docker01 learn_docker]# docker inspect 86b4dceba89a
            "Volumes": {
                "/data1": {},
                "/data2": {}
            },

1. 容器資料掛載的方式，通過dockerfile，指定VOLUME目錄
2. 通過docker run -v引數，直接設定需要對映掛載的目錄

EXPOSE

指定容器執行時對外提供的埠服務。

幫助使用該映象的人，快速理解該容器的一個埠業務
docker port 容器
dokcer run -p 宿主機埠:容器埠
docker run -P # 作用是隨機 宿主機埠:容器內埠

WORKDIR

用於在dockerfile中，目錄的切換，更改工作目錄

WORKDIR /opt

USER

用於改變環境，用於切換使用者

USER root
USER nana

使用Dockerfile構建一個網站映象

傳統方式建立一個網站站點

nginx，修改首頁內容，html網站就跑起來了。web server，提供web服務，提供代理轉發，提供閘道器，限流等等。。。

web framework。web框架，一般由開發，通過某個開發語言，基於某個web框架，自己去開發一個web站點，python，django框架。

使用Dockerfile建立一個網站站點

用python語言，基於flask web框架，開發一個自己的網站，寫一個後端的網站程式碼

開發dockerfile，部署該程式碼，生成映象

其他人基於該映象，docker run就可以在電腦跑起來你這個網站

使用docker的優勢
比如安裝一個etcd、naco，都是一些比較複雜的軟體。
需要依賴於go語言環境，比如需要依賴於java環境，在自己的機器安裝好對應的開發環境，以及對應的版本，以及各種依賴。。。
tomcat  	依賴於jdk環境
		
當你有了docker，
docker pull tomcat  		# 這些主流的映象都可以直接找到，並且該映象中，就已經打包好了java環境
docker run tomcat xxx ... 		# 直接可以訪問tomcat了

1. 在宿主機下，準備一個目錄，準備好dockerfile，程式碼檔案
# 寫一個flask的python程式碼
# 建立程式碼檔案
[root@docker01 ~]# cd /learn_docker/
[root@docker01 ~]# vim nana_flask.py 
#coding:utf8
from flask import Flask
app=Flask(__name__)
# @app.route(裝飾器),網站的route，指的是url地址後面的檔案路徑
@app.route("/nana")
def nana():
    return "From Docker,nana是隻臭豬豬！！！"
if __name__=="__main__":
    app.run(host="0.0.0.0",port=8080)

2. 編寫Dockerfile
[root@docker01 learn_docker]# vim Dockerfile
FROM centos:7.8.2003
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo;
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo;
RUN yum makecache fast;
RUN yum install python3-devel python3-pip -y
RUN pip3 install -i https://pypi.douban.com/simple flask
COPY nana_flask.py /opt
WORKDIR /opt
EXPOSE 8080
CMD ["python3","nana_flask.py"]

3. 構建映象
# --no-cache不是使用之前舊的快取，重新構建映象
[root@docker01 learn_docker]# docker build --no-cache -t "nana_flask" .
...
Successfully built 9e731f439e41
Successfully tagged nana_flask:latest

4. 檢視構建好的映象
[root@docker01 learn_docker]# docker images | head -2
REPOSITORY        TAG        IMAGE ID       CREATED          SIZE
nana_flask        latest     9e731f439e41   3 minutes ago    649MB

5. 執行映象，生成容器
[root@docker01 learn_docker]# docker run -d --name nana_flask_web01 -p 90:8080 nana_flask
d9f2f83d16bdd0364473d6e4043c433cbd8e3286e87ecbf93fb3fd5e08ac8002

[root@docker01 learn_docker]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE        COMMAND                  CREATED         STATUS         PORTS                                   NAMES
d9f2f83d16bd   nana_flask   "python3 nana_flask.…"   2 minutes ago   Up 2 minutes   0.0.0.0:90->8080/tcp, :::90->8080/tcp   nana_flask_web01

6. 訪問宿主主機，檢視容器內的flask web網站
瀏覽器輸入: http://192.168.15.80:90/nana
# From Docker,nana是隻臭豬豬！！！

如何修改容器內的網站的內容

方法一：修改宿主機的程式碼，以及dockerfile，重新構建映象

[root@docker01 ~]# vim nana_flask.py 
...
def nana():
    return "From Docker,nana是隻臭豬豬！！！"				# 修改return值,重新生成映象
...

方法二：你可以經入到已經執行的容器內，修改程式碼，重啟容器即可

1. 進入容器內部
[root@docker01 learn_docker]# docker exec -it d9f2f83d16bd bash
[root@d9f2f83d16bd opt]# ls                
nana_flask.py

2. 修改容器內的程式碼
[root@d9f2f83d16bd opt]# vi nana_flask.py 
#coding:utf8
from flask import Flask
app=Flask(__name__)
# @app.route(裝飾器),網站的route，指的是url地址後面的檔案路徑
@app.route("/nana")
def nana():
    return "From Docker,nana是隻臭豬豬！！！ABC！！！"
if __name__=="__main__":
    app.run(host="0.0.0.0",port=8080)

3. 退出容器並重啟容器
[root@d9f2f83d16bd opt]# exit
exit
[root@docker01 learn_docker]# docker restart d9f2f83d16bd
d9f2f83d16bd
[root@docker01 learn_docker]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE        COMMAND                  CREATED         STATUS              PORTS                                   NAMES
d9f2f83d16bd   nana_flask   "python3 nana_flask.…"   4 minutes ago   Up About a minute   0.0.0.0:90->8080/tcp, :::90->8080/tcp   nana_flask_web01

4. 訪問宿主主機，檢視容器內的flask web網站
瀏覽器輸入: http://192.168.15.80:90/nana
# From Docker,nana是隻臭豬豬！！！ABC！！！

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Docker基礎複習

Docker容器檔案系統

容器是docker的一個核心概念，容器使用一個或者一組應用，他的執行狀態如下：
docker利用容器執行應用程式

容器是映象的執行例項，可以被run、start、stop、rm

每個容器都是互相隔離，保證平臺暗轉

容器可以看作是一個簡易版Linux環境(沒有Linux核心，有root許可權、程式、使用者空間、網路)
映象是隻讀的，容器在啟動的時候建立一層可寫層

dokcerfile面向開發，docker image(映象)作為交付標準，docker container(容器)涉及部署和運維，三者合起來完成docker體系。
FROM ubuntu:14.04				選擇基礎映象
ADD run.sh					 	新增檔案映象，這一層映象只有一個內容，就是這個檔案
VOLUME /data					設定儲存目錄，並未新增檔案，只是更新了映象的json檔案，便於啟動時候讀取該層資訊
CMD ["./run.sh"] 			    更新json檔案，設定程式入口

docker容器管理總結

# 執行映象，且進入容器內
[root@docker01 ~]# docker run -it ubuntu bash
root@7478064e9fff:/# 

# 容器執行web程式
# 注意埠使用，數字大一點，建議8000以後開始使用


# --restart=always容器在後臺掛掉後,預設重啟容器
[root@docker01 ~]# docker run --name my_nginx -d --restart=always -p 8000:80 nginx
79d7fcfdc60f2c40e6d92790be6ad6f3bf9db49fda0e46cadb196be6677b4f73

[root@docker01 ~]# docker ps | head -2
CONTAINER ID   IMAGE        COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                                   NAMES
79d7fcfdc60f   nginx        "/docker-entrypoint.…"   40 seconds ago   Up 39 seconds   0.0.0.0:8000->80/tcp, :::8000->80/tcp   my_nginx

瀏覽器訪問:http://192.168.15.80:8000/ ==> 可以訪問到nginx

# 檢視容器內日誌,實時重新整理
docker logs -f

# 檢視執行時，以及掛掉的容器記錄
docker ps 	在執行的容器
dokcer ps -a 掛掉以及活著的容器

# 停止啟動
docker start
docker stop

# 進入容器內
docker exec -it 容器id bash

# 刪除容器
docker rm 容器id
docker rm `docker ps -qa`
# 強制殺死並刪除容器
docker rm -f 容器id

# 檢視容器程式資源資訊
docker top 容器id

# 檢視容器內資源
docker stats 容器id

# 檢視容器具體資訊
docker inspect 容器id

# 獲取容器內的ip地址,容器的格式化引數
docker inspect --format '{{ .NetworkSettings.IPAddress }}' 容器id

dokcer run啟動容器的時候，dokcer後臺操作流程是

檢查本地是否有該映象，沒有就下載

利用映象建立且啟動一個容器

分配容器檔案系統，在只讀的映象層掛載讀寫層

宿主機的網橋介面會分配一個虛擬介面到容器中

容器獲得地址池的ip地址

執行使用者指定的程式

若程式裡沒有程式在執行，容器執行完畢後立即終止

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DokcerFile 映象定製

Dockerfile簡介

Dockerfile主要組成部分

宿主機直接部署軟體流程與Dockerfile部署軟體流程對比

Dokcerfile指令

Dokcerfile實踐

Dokcerfile相關指令用法

使用Dockerfile構建一個網站映象

如何修改容器內的網站的內容

Docker基礎複習

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