Docker - 镜像的分层 - busybox镜像制作

知识点1：镜像的分层

示例：进入 docker hub查看Jenkins的Dockerfile

知识点2：base镜像

知识点3：scratch镜像

scratch 镜像是什么？

示例：在docker hub里面查看busybox的Dockerfile，

知识点4：bootfs 和 rootfs

知识点5：为什么Docker镜像要采用这种分层结构？

如果多个容器共享一份基础镜像，当某个容器修改了基础镜像的内容，比如 /etc 下的文件，这时其他容器的 /etc 是否也会被修改？

可写层的概念：

Cpoy-on-Write

知识点6：制作一个busybox镜像

1、编写Dockerfile

ENTRYPOINT和CMD的区别

2、编写while.sh

3、制作镜像

4、启动容器，使用镜像

给while.sh赋予可执行权限

知识点1：镜像的分层

镜像：镜像是一个软件单元

镜像是各个不同的层组合而成的，这就是镜像的分层

最底层是基础镜像 -- base images

镜像里的系统使用宿主机的内核，基础镜像里面有操作系统，

[root@sc-docker-server mydocker]# vim Dockerfile
FROM python:2.7-slim
WORKDIR /app # 进入到容器后进入的文件夹
ADD . /app # 将linux系统当前目录下的内容到容器的/app目录下，类似于docker cp
RUN pip install --trusted-host  pypi.python.org -r requirements.txt  # 在容器内部执行的命令
EXPOSE 80   # 暴露80端口
ENV NAME World   # 定义了环境变量NAME赋值world
ENV AUTHOR cali  # 定义了环境变量AUTHOR ccali
CMD ["python","app.py"]  # 容器启动的时候执行命令  python app.py

在镜像制作的过程中，每执行一次RUN命令，镜像就会多一些内容，镜像就会大一些

镜像是要加载到容器里面去运行的，一个容器对应一个进程，进程是需要消耗cpu和内存的。

示例：进入 docker hub查看Jenkins的Dockerfile

FROM openjdk:8-jdk : 指定镜像使用的基础镜像 -- 》底座

因为jenkins是使用java开发的软件，必须有java环境 jdk

知识点2：base镜像

base镜像有两层含义

1. 不依赖其他镜像，从 scratch 构建。
2. 其他镜像可以之为基础进行扩展。

base镜像通常都是各种linux发行版的Docker镜像，例如Ubuntu，Debian，Centos等

知识点3：scratch镜像

scratch 镜像是什么？

scratch是最基础的一个空白镜像，可以用于构建busybox等超小镜像，可以说实真正的从零开始构建属于自己的镜像

示例：在docker hub里面查看busybox的Dockerfile，

busybox镜像是使用功scratch作为基础镜像的，如果被容器使用的话，只有一个shell解释器，

知识点4：bootfs 和 rootfs

bootfs --》容器启动的时候需要的内容，是linux kernel 提供了 bootfs boot 启动/引导 fs file system，容器启动后，bootfs会被卸载

对于 base 镜像来说，底层直接用宿主机的 kernel，kernel 会提供bootfs 自己只需要提供 rootfs 就行了。

rootfs --》容器内部的操作系统，镜像里的操作系统提供的 root ：根 file system，

rootfs加载完成后，容器里就形成了一个封闭的环境。类似于一个操作系统的环境

里面有 /dev /proc /bin /etc/ /usr /tmp 等

不同linux 发行版的区别主要就是rootfs的区别

知识点5：为什么Docker镜像要采用这种分层结构？

最大的好处是：共享资源

例如：有多个镜像都是从相同的base镜像构建而来，那么只需要再Docker 宿主机上面保存一份base镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像

就可以为所有容器服务了，而且镜像的每一层都可以被共享，可以节约磁盘和内存资源

如果多个容器共享一份基础镜像，当某个容器修改了基础镜像的内容，比如 /etc 下的文件，这时其他容器的 /etc 是否也会被修改？

可写层的概念：

当容器启动时，一个新的可写层会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

镜像层数量可能会很多，所有镜像层会联合在一起组成一个统一的文件系统

Cpoy-on-Write

容器层保存的是镜像变化的部分，不会对镜像本身进行任何修改

所有对容器的改变，无论是添加，删除，还是修改都只会在容器层发送

容器启动的时候是自下而上，容器读数据是自上而下的

1、添加文件

在容器中创建文件时，新文件被添加到容器层中

2、读取文件

在容器中读取某个文件时，Docker会从上往下依次在各进行层中查找此文件，一旦找到，打开并读入内存

3、修改文件

在容器中修改已存在的文件时，Docker会从上往下依次在各镜像层中查找这个文件，一旦找到，立即将其复制到容器层，然后修改

4、删除文件

在容器中删除文件时Docker也是从上往下依次在镜像层中查找此文件，找到后，会在容器层中记录下次删除操作。

示例：制作一个镜像，观察容器层的变化

[root@docker1 scdocker]# cat Dockerfile
FROM centos:7
RUN yum install vim -y
RUN yum install net-tools tree -y
RUN mkdir /sanchuang
RUN touch /sanchuang/fengdeyong{1..10}.txt
RUN rm -rf /sanchuang/fengdeyong1.txt
CMD ["/bin/bash"]

[root@docker1 scdocker]# docker build -t sccentos:7.9 .
Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/7 : FROM centos:7---> eeb6ee3f44bd
Step 2/7 : RUN yum install vim -y---> Running in 93af96c0310c
Loaded plugins: fastestmirror, ovl
...........
..........
Complete!
Removing intermediate container 4a96fbf70500---> 6fa74b2106fa
Step 4/7 : RUN mkdir /sanchuang---> Running in 3a1cf78d4ca0
Removing intermediate container 3a1cf78d4ca0---> 01a4d2f21282
Step 5/7 : RUN touch /sanchuang/fengdeyong{1..10}.txt---> Running in c25513038189
Removing intermediate container c25513038189---> f39a961d3899
Step 6/7 : RUN rm -rf /sanchuang/fengdeyong1.txt---> Running in f6dc4e06812b
Removing intermediate container f6dc4e06812b---> 56c7f9f45d6f
Step 7/7 : CMD ["/bin/bash"]---> Running in 3f959c0752c6
Removing intermediate container 3f959c0752c6---> c66b1be73d66
Successfully built c66b1be73d66

Removing intermediate container 4a96fbf70500

每执行一次操作，都会产生一个临时的容器，来执行操作，执行完成后就会删除这个临时容器

CMD ["/bin/bash"]

CMD里面接的命令，必须一致在容器里面运行，在前台运行，

只要容器里运行的命令结束，容器就会退出

知识点6：制作一个busybox镜像

1、编写Dockerfile

[root@docker1 busybox]# cat Dockerfile
FROM busybox
COPY . /
RUN cat /hello.txt
ENTRYPOINT ["/bin/sh","/while.sh"]

ENTRYPOINT ：指定启动容器的时候运行的命令

executable :可执行程序

param1：参数1

param2：参数2

ENTRYPOINT和CMD的区别

1、docker run 启动容器的时候，可以传递参数进入给ENTYRPOINT 里面的命令

2、当2者都存在的时候，CMD里的内容会成为ENTRYPOINT里的参数（位置参数）

2、编写while.sh

[root@docker1 busybox]# cat while.sh
#! /bin/bash
i=1
while:
doecho "hello world,sanchuang $i"let i++sleep 1done

[root@docker1 busybox]# ls
Dockerfile  hello.txt  while.sh

Dockerfile 制作镜像的配置文件

hello.txt 故意放到容器里的，要来验证从宿主机复制文件到容器里面

while.sh 真正在容器里面运行的程序

3、制作镜像

[root@docker1 busybox]# docker build -t scbusybox:1.0 .
Sending build context to Docker daemon  4.096kB
Step 1/4 : FROM busybox
latest: Pulling from library/busybox
2c39bef88607: Pull complete
Digest: sha256:20142e89dab967c01765b0aea3be4cec3a5957cc330f061e5503ef6168ae6613
Status: Downloaded newer image for busybox:latest---> c98db043bed9
Step 2/4 : COPY . /---> 2cffc30469ea
Step 3/4 : RUN cat /hello.txt---> Running in 776107d1c216
welcome to sanchuang!
Removing intermediate container 776107d1c216---> 20a16576f67a
Step 4/4 : ENTRYPOINT ["/while.sh"]---> Running in 9b742e805ee6
Removing intermediate container 9b742e805ee6---> 7fb76760295e
Successfully built 7fb76760295e
Successfully tagged scbusybox:1.0

[root@docker1 busybox]# docker images
REPOSITORY   TAG            IMAGE ID       CREATED             SIZE
scbusybox    1.0            7fb76760295e   40 seconds ago      1.24MB

4、启动容器，使用镜像

会报错，因为while.sh没有可执行权限

[root@docker1 busybox]# docker run -d --name scbusybox-1 scbusybox:1.0
e19ac4541e0908bcc60c5b685a7968a35f9f600a3d307095c3c5ab64920613ee
docker: Error response from daemon: failed to create shim task: OCI runtime create failed: runc create failed: unable to start container process: exec: "/while.sh": permission denied: unknown.
[root@docker1 busybox]# ls
Dockerfile  hello.txt  while.sh
[root@docker1 busybox]# ll
总用量 12
-rw-r--r--. 1 root root 66 9月   3 16:48 Dockerfile
-rw-r--r--. 1 root root 22 9月   3 17:34 hello.txt
-rw-r--r--. 1 root root 84 9月   3 17:38 while.sh

给while.sh赋予可执行权限

[root@docker1 busybox]# chmod +x while.sh
[root@docker1 busybox]# ll
总用量 12
-rw-r--r--. 1 root root 66 9月   3 16:48 Dockerfile
-rw-r--r--. 1 root root 22 9月   3 17:34 hello.txt
-rwxr-xr-x. 1 root root 84 9月   3 17:38 while.sh

还是会报错，因为我们只是在宿主机上面修改了，但是镜像里面还没有修改，所以我们要重新制作镜像

[root@docker1 busybox]# docker run -d --name scbusybox-2 scbusybox:1.0
40b729eeede30cfb75119001c6ad489ead452322ced8188b5f2306534c37e135
docker: Error response from daemon: failed to create shim task: OCI runtime create failed: runc create failed: unable to start container process: exec: "/while.sh": permission denied: unknown.
[root@docker1 busybox]#

[root@docker1 busybox]# docker build -t scbusybox:1.1 .
Sending build context to Docker daemon  4.096kB
Step 1/4 : FROM busybox---> c98db043bed9
Step 2/4 : COPY . /---> ec25c9060e17
Step 3/4 : RUN cat /hello.txt---> Running in ec27802a5ca9
welcome to sanchuang!
Removing intermediate container ec27802a5ca9---> d10143844fcb
Step 4/4 : ENTRYPOINT ["/while.sh"]---> Running in f698d042c7fd
Removing intermediate container f698d042c7fd---> 4883eded6503
Successfully built 4883eded6503
Successfully tagged scbusybox:1.1

然后启动容器

[root@docker1 busybox]# docker run -itd --name scbusybox-6 scbusybox:1.1
2e55c707993466b6f13ee004ad022790219dacbdbceb21b3a63503aa3100727b
[root@docker1 busybox]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE           COMMAND               CREATED         STATUS        PORTS     NAMES
2e55c7079934   scbusybox:1.1   "/bin/sh /while.sh"   2 seconds ago   Up 1 second             scbusybox-6