Docker容器技术 |镜像原理 |数据卷 |数据卷容器

冷不防 2023-02-20 12:09 15阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  一、Docker镜像介绍
 *  二、镜像的commit操作补充
 *  三、Docker数据卷
 *   *  数据卷的理念：持久化+数据共享
     *  方式1：直接添加数据卷
     *  方式2：使用DockerFile添加数据卷
 *  四、Docker数据卷容器

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# 一、Docker镜像介绍 #

**Docker镜像是什么？**

> Docker镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。

**UnionFS是Docker镜像的基础**

`UnionFS(联合文件系统)`是一种分层、轻量级、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(unite several directories into a single virtual filesystem)。UnionFS是 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。

UnionFS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。

**Docker镜像加载原理**  
Docker的镜像由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统称为UnionFS。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzY5MTA1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

`bootfs(boot file system)`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。这一层与典型的Linux/Unix系统是一样的，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 (root file system)` 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其实就是各种不同的操作系统发行版，如Ubuntu，Centos等。

对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为`底层直接用宿主机的kernel`，自己只需要提供 rootfs 就行了。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用bootfs。

**Docker镜像的特点**

*  Docker镜像都是只读的。
 *  当容器启动时，一个新的可写层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`。

**镜像分层的好处：共享资源**  
有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了，并且镜像的每一层都可以被共享。

# 二、镜像的commit操作补充 #

将一个修改过的tomcat容器，提交为镜像：  
`docker commit -a="Hudie" -m="tomcat9" 0e31ad696cc6 gql/tomcat9:1.2`：提交容器副本使之成为一个新的镜像

*  `-a`：“作者信息”
 *  `-m`:“提交的描述信息”
 *  `0e31ad696cc6 gql/tomcat9:1.2`：容器ID 新的镜像名：标签名

# 三、Docker数据卷 #

## 数据卷的理念：持久化+数据共享 ##

Docker的理念是：将运用与运行的环境打包形成容器运行 ，运行可以伴随着容器。

Docker容器产生的数据，如果不通过docker commit生成新的镜像，使得数据做为镜像的一部分保存下来，那么当容器删除后，数据自然也就没有了。

所以我们希望：数据可以`持久化`、容器之间(甚至容器与宿主机之间)可以`数据共享`。为了能保存数据可以在docker中使用卷。卷的设计目的就是数据的持久化，完全独立于容器的生存周期，因此Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷。

卷就是目录或文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统，因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性：

*  数据卷可在容器之间共享或重用数据
 *  卷中的更改可以直接生效
 *  数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
 *  数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

之前学过docker cp的命令，单向来完成将容器上的资源复制到主机上，数据卷则可以将容器和主机上的资源互相转存。

*  `docker cp 容器名:容器内资源路径 目的主机路径`：从容器内的资源拷贝到主机上

## 方式1：直接添加数据卷 ##

**`docker run -it -v /myDataVolume:/dataVolumeContainer[:ro] centos`：添加数据卷建立连接**

*  `-v`：代表数据卷
 *  `/myDataVolume`：宿主机绝对路径目录
 *  `:/dataVolumeContainer`：容器内目录
 *  `centos`：镜像名
 *  `:ro`：设置权限为只读

**`docker inspect 容器id`：查看容器数据卷是否挂载成**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzY5MTA1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

**可以进行数据共享**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzY5MTA1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

> **注意：  
> (1)容器停止退出后，主机对共享数据修改后数据仍然同步。**  
> **(2)Docker挂载主机目录Docker访问出现cannot open directory .: Permission denied**  
> **解决办法：在挂载目录后多加一个`--privileged=true`参数即可**

## 方式2：使用DockerFile添加数据卷 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzY5MTA1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
**在宿主机根目录下新建mydocker文件夹后，添加Dockerfile文件**

# dockerfile文件
    # 使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷
    FROM centos
    VOLUME ["/dataVolumeContainer1","/dataVolumeContainer2"]
    CMD echo "finished,--------success1"
    CMD /bin/bash

**`docker buile -f /mydocker/Dockerfile -t gql/centos .`：build后生成新的镜像**

此时如果再开启新镜像的容器，会发现其中多了两个容器数据卷，而与之对应的宿主机数据卷，可以通过`docker inspect 容器id`命令查看。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzY5MTA1OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

# 四、Docker数据卷容器 #

上面讲到的数据卷主要是在宿主机与容器之间建立连接，数据卷容器则是在容器与容器之间建立连接。**数据卷容器：指挂载了数据卷的容器，其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享。**

`docker run -it --name 新容器名 --volumes-from 父容器名 zzyy/centos`：容器A挂载父容器B，以实现AB容器间的数据共享。

结论：容器之间配置信息的传递，数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止。

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