从零开始构建docker基础镜像

　段子

　　今年基本已经结束了，我问了很多朋友今年挣钱了没？大多朋友都有挣，而且挣得五花八门：有挣个屁的，有挣个锤子的，有挣个毛的，更有甚者挣个妹的，奢侈之极！最恐怖的是挣个鬼的！有的还可以，挣个球，下午我碰见一朋友，问今年挣了吗？他望着天空喃喃自语：挣个鸟！看吧，只要肯努力，什么都能挣到。

 

　　年末将至，忽然发现，从创建开始到现在，整整一年时间，没有写过多少东西。为了留下一点痕迹，也是为了整理一下自己的收获，为17年画上一笔浓郁的色彩。

　　最近在看一本入门级机器学习的书，里面的案例基本上是python实现的，所以想搭建python相关的环境，然后又想偷懒，有一个运行环境，可以轻松安装和编写使用，也可以在其他地方使用，编写工具首选jupyter notebook，当然，在大多数的书中也是比较推荐这个工具，自己之前也使用过，觉得不错。还有个问题就是想在其他地方使用python环境和这个工具，不需要重复安装，此刻，我想到的是docker。之前对docker只是简单的理解，为此，特意学习了一下docker，现做分享。

　　上图就是docker的图标，这个图标对docker的含义阐释的还是比较全面：小鲸鱼代表的是船，船上的就是集装箱，所有的东西不管是什么，只要装在集装箱中，就可以方便的运输。docker公司的口号是Build，Ship，and Run Any App，Anywhere。docker的本意是码头工人，而在这里说是集装箱的话，比较贴切。所有需要运行的环境和程序，装入docker，然后需要运行的时候，就运行这个特定的docker容器，提供特定的服务。

　　docker的通俗解析：点击这里

　　刚开始的时候，搞不清楚docker和虚拟机有什么区别，总感觉docker能干的事虚拟机也能，并且在使用的时候，总按照虚拟机的操作思路去做。那docker为什么会出现？

　　我在docker的官方网站找到了两张关于虚拟机和容器的区别：

容器 VS 虚拟机

        

　　容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势，但功能有所不同，因为容器虚拟化的是操作系统，而不是硬件，因此容器更容易移植，效率也更高。

　　关于容器：点击这里

　　

　　对于docker做了简单的了解之后，就需要实际去体验一下安装和构建容器，本例使用centos6.5：

1.安装docker相关软件

[root@bogon ubuntu-16.04]# rpm -ivh http://dl.Fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpmRetrieving http://dl.Fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpmwaing: /var/tmp/rpm-tmp.KYucBm: Header V3 RSA/SHA256 Signature, key ID 0608b895: NOKEYPreparing...########################################### [100%]1:epel-release########################################### [100%][root@bogon ubuntu-16.04]# yum -y install docker-ioLoaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit, securityLoading mirror speeds from cached hostfile...Complete![root@bogon ubuntu-16.04]# service docker startStarting cgconfig service: [  OK  ]Starting docker:[  OK  ][root@bogon ubuntu-16.04]# chkconfig docker on[root@bogon ubuntu-16.04]# 

　　使用service docker status查看docker服务状态的时候，发现没有启动 docker dead but pid file exists，执行docker相关命令（如docker ps）的时候会出现Cannot connect to the Docker daemon. Is 'docker -d' running on this host?，需要解决这个问题，如下：

[root@bogon ubuntu-16.04]# service docker statusdocker dead but pid file exists[root@bogon ubuntu-16.04]#yum-config-manager --enable public_ol6_latestLoaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit[root@bogon ubuntu-16.04]# yum install -y device-mapper-event-libsLoaded plugins: fastestmirror, refresh-packagekit, security...

2.构建基础镜像

　　在使用docker的时候后，可以通过命令docker pull <镜像名称>从镜像库中获取，但是有时候会出现网络问题或是其他原因，导致无法拉取，在docker中国官网介绍使用通过 Docker 官方镜像加速来解决无法拉取：

您可以使用以下命令直接从该镜像加速地址进行拉取：

$ docker pull registry.docker-cn.com/myname/myrepo:mytag

例如:

$ docker pull registry.docker-cn.com/library/ubuntu:16.04

　　原文如下：点击这里

　　而在本文中，我使用Dockerfile来构建基础镜像ubuntu 16.04（xenial），其对应的Dockerfile的Github地址为：点击这里，搜索方式为在hub.docker.com中搜索ubuntu，即可看见对应的镜像信息。Dockerfile内容如下：

FROM scratchADD ubuntu-xenial-core-cloudimg-amd64-root.tar.gz /# a few minor docker-specific tweaks# see https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrapRUN set -xe \	\# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L40-L48	&& echo '#!/bin/sh' > /usr/sbin/policy-rc.d \	&& echo 'exit 101' >> /usr/sbin/policy-rc.d \	&& chmod +x /usr/sbin/policy-rc.d \	\# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L54-L56	&& dpkg-divert --local --rename --add /sbin/initctl \	&& cp -a /usr/sbin/policy-rc.d /sbin/initctl \	&& sed -i 's/^exit.*/exit 0/' /sbin/initctl \	\# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L71-L78	&& echo 'force-unsafe-io' > /etc/dpkg/dpkg.cfg.d/docker-apt-speedup \	\# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L85-L105	&& echo 'DPkg::Post-Invoke { "rm -f /var/cache/apt/archives/*.deb /var/cache/apt/archives/partial/*.deb /var/cache/apt/*.bin || true"; };' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-clean \	&& echo 'APT::Update::Post-Invoke { "rm -f /var/cache/apt/archives/*.deb /var/cache/apt/archives/partial/*.deb /var/cache/apt/*.bin || true"; };' >> /etc/apt/apt.conf.d/docker-clean \	&& echo 'Dir::Cache::pkgcache ""; Dir::Cache::srcpkgcache "";' >> /etc/apt/apt.conf.d/docker-clean \	\# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L109-L115	&& echo 'Acquire::Languages "none";' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-no-languages \	\# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L118-L130	&& echo 'Acquire::GzipIndexes "true"; Acquire::CompressionTypes::Order:: "gz";' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-gzip-indexes \	\# https://github.com/docker/docker/blob/9a9fc01af8fb5d98b8eec0740716226fadb3735c/contrib/mkimage/debootstrap#L134-L151	&& echo 'Apt::AutoRemove::SuggestsImportant "false";' > /etc/apt/apt.conf.d/docker-autoremove-suggests# delete all the apt list files since they're big and get stale quicklyRUN rm -rf /var/lib/apt/lists/*# this forces "apt-get update" in dependent images, which is also good# enable the universeRUN sed -i 's/^#\s*\(deb.*universe\)$/\1/g' /etc/apt/sources.list# make systemd-detect-virt retu "docker"# See: https://github.com/systemd/systemd/blob/aa0c34279ee40bce2f9681b496922dedbadfca19/src/basic/virt.c#L434RUN mkdir -p /run/systemd && echo 'docker' > /run/systemd/container# overwrite this with 'CMD []' in a dependent DockerfileCMD ["/bin/bash"]

　　现在对Dockerfile中的相关命令解释一下：

• • FROM 指的是依赖的基础镜像，如scratch表示的是空白的，从零开始的。依赖的镜像可以是本地的，也可以是远程库的
  • ADD 指的是添加本地文件到镜像中，如果遇到linux可解压格式文件，会自动解压，这就是为什么整个文件中没有对tar.gz进行显式解压
  • RUN 运行命令，如安装软件的相关命令
  • CMD 设置启动Container时默认执行的命令，这个可以在启动容器时覆盖

　　目前，这个Dockerfile中涉及的命令就这几个，其他等以后遇到再进行说明。解释完毕，开始构建：

[root@bogon ubuntu-16.04]# docker psCONTAINER IDIMAGECOMMAND CREATED STATUS  PORTSNAMES[root@bogon ubuntu-16.04]# docker imagesREPOSITORY  TAG IMAGE IDCREATED VIRTUAL SIZE[root@bogon ubuntu-16.04]# pwd/home/ml/ubuntu-16.04[root@bogon ubuntu-16.04]# ll -htotal 40M-rw-rw-r--. 1 ml ml 2.8K Dec 19 12:37 Dockerfile-rw-rw-r--. 1 ml ml  40M Dec 19 12:39 ubuntu-xenial-core-cloudimg-amd64-root.tar.gz[root@bogon ubuntu-16.04]# [root@bogon ubuntu-16.04]# docker build -t ubuntu:16.04 .Sending build context to Docker daemon 41.94 MBSending build context to Docker daemon Step 0 : FROM scratch ---> Step 1 : ADD ubuntu-xenial-core-cloudimg-amd64-root.tar.gz / ---> 537c2f6dd023Removing intermediate container dee7679a7ee2Step 2 : RUN set -xe && echo '#!/bin/sh' > /usr/sbin/policy-rc.d && \
echo 'exit 101' >> /usr/sbin/policy-rc.d && chmod +x /usr/sbin/policy-rc.d && \
dpkg-divert --local --rename --add /sbin/initctl && cp -a /usr/sbin/policy-rc.d /sbin/initctl && sed -i 's/^exit.*/exit 0/' /sbin/initctl  && \
 ...---> Running in 41d719b68981+ echo #!/bin/sh+ echo exit 101+ chmod +x /usr/sbin/policy-rc.d+ dpkg-divert --local --rename --add /sbin/initctlAdding 'local diversion of /sbin/initctl to /sbin/initctl.distrib'+ cp -a /usr/sbin/policy-rc.d /sbin/initctl+ sed -i s/^exit.*/exit 0/ /sbin/initctl+ echo force-unsafe-io+ echo DPkg::Post-Invoke { "rm -f /var/cache/apt/archives/*.deb /var/cache/apt/archives/partial/*.deb /var/cache/apt/*.bin || true"; };+ echo APT::Update::Post-Invoke { "rm -f /var/cache/apt/archives/*.deb /var/cache/apt/archives/partial/*.deb /var/cache/apt/*.bin || true"; };+ echo Dir::Cache::pkgcache ""; Dir::Cache::srcpkgcache "";+ echo Acquire::Languages "none";+ echo Acquire::GzipIndexes "true"; Acquire::CompressionTypes::Order:: "gz";+ echo Apt::AutoRemove::SuggestsImportant "false"; ---> c49bdbf61888Removing intermediate container 41d719b68981Step 3 : RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/* ---> Running in 6389964016a2 ---> 4508181f7442Removing intermediate container 6389964016a2Step 4 : RUN sed -i 's/^#\s*\(deb.*universe\)$/\1/g' /etc/apt/sources.list ---> Running in cbed2b28c988 ---> 8eed06df8f19Removing intermediate container cbed2b28c988Step 5 : RUN mkdir -p /run/systemd && echo 'docker' > /run/systemd/container ---> Running in aff40dbc6e05 ---> 19c96e7912a4Removing intermediate container aff40dbc6e05Step 6 : CMD /bin/bash ---> Running in 2469ee9d7251 ---> 77e565a65647Removing intermediate container 2469ee9d7251Successfully built 77e565a65647[root@bogon ubuntu-16.04]# docker images REPOSITORY  TAG IMAGE IDCREATED VIRTUAL SIZEubuntu  16.0477e565a6564733 seconds ago  110.5 MB[root@bogon ubuntu-16.04]# 

　　从构建日志可以看出，每条命令为一个step，执行完成之后会产生一个id，类似于6389964016a2，其实，这就是镜像的分层，一层层堆积在一起。

　　到此，一个ubuntu16.04版的docker镜像构建完成，那么接下来就是运行

3.运行镜像

　　使用docker run命令运行：

[root@bogon ubuntu-16.04]# docker run -it ubuntu:16.04root@5ea0b95e8641:/# cat /etc/issueUbuntu 16.04.3 LTS \n \lroot@5ea0b95e8641:/# ps -efUID PIDPPID  C STIME TTY  TIME CMDroot  1  0  0 22:47 ?00:00:00 /bin/bashroot 11  1  0 22:47 ?00:00:00 ps -efroot@5ea0b95e8641:/# 

　　其中5ea0b95e8641为当前容器的ID，进入容器查看所有进程，pid为1的时bash，linux不应该时init吗？其实，这就是容器与虚拟机的差别，容器的init进程就是主机上docker服务进程，每个容器只是一个进程而已。其中的参数-it指的是前端打开并分配一个终端，-d为在后台运行，我们试试当前这个可不可以使用-d：

[root@bogon ~]# docker run -d ubuntu:16.0443ae7ded8e6920b55b8e744b52ffce37b89b25182fcacdc10a5414e6621abff3[root@bogon ~]# docker psCONTAINER IDIMAGECOMMAND CREATED STATUS  PORTSNAMES[root@bogon ~]# docker run -d ubuntu:16.04 /bin/bash77f3ec2ebfb3f154772683eeea8ca7e2ba3b7756b1488f5f09818af424e0298e[root@bogon ~]# docker psCONTAINER IDIMAGECOMMAND CREATED STATUS  PORTSNAMES

　　可以明显的开出来，使用-d后，docker ps查不到任何运行的容器，如果使用-it的话，在别的shell下使用docker ps查看：

[root@bogon ml]# docker psCONTAINER IDIMAGECOMMAND CREATED STATUS  PORTSNAMES8341a332c788ubuntu:16.04"/bin/bash" 18 seconds ago  Up 18 secondsdrunk_cori  

　　可以看到，有容器在运行，因为我们没有退出。由此可以看出，容器其实以进程方式运行，执行完成/bin/bash之后，进程消亡，所以容器也就不存在，如果容器里面是一个tomcat服务，则是另外一种情况了。

　　

　　基础镜像基本构建完成，后面的环境搭建，都将基于这个镜像构建。