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cf手游荒岛特训如何语音:(轉載)深入懂得Docker容器和鏡像

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(轉載)深入理解Docker容器和鏡像

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原文鏈接://dockone.io/article/783

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這篇文章希望能夠幫助讀者深入理解Docker的命令,還有容器(container)和鏡像(image)之間的區別,并深入探討容器和運行中的容器之間的區別。



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Image Definition

鏡像(Image)就是一堆只讀層(read-only layer)的統一視角,也許這個定義有些難以理解,下面的這張圖能夠幫助讀者理解鏡像的定義。



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從左邊我們看到了多個只讀層,它們重疊在一起。除了最下面一層,其它層都會有一個指針指向下一層。這些層是Docker內部的實現細節,并且能夠在主機(譯者注:運行Docker的機器)的文件系統上訪問到。統一文件系統(union file system)技術能夠將不同的層整合成一個文件系統,為這些層提供了一個統一的視角,這樣就隱藏了多層的存在,在用戶的角度看來,只存在一個文件系統。我們可以在圖片的右邊看到這個視角的形式。

你可以在你的主機文件系統上找到有關這些層的文件。需要注意的是,在一個運行中的容器內部,這些層是不可見的。在我的主機上,我發現它們存在于/var/lib/docker/目錄下。

tree -L 1 /var/lib/docker/

/var/lib/docker/
├──?aufs
├──?containers
├──?graph
├──?init
├──?linkgraph.db
├──?repositories-aufs
├──?tmp
├──?trust
└──?volumes
7?directories,?2?files

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Container Definition

容器(container)的定義和鏡像(image)幾乎一模一樣,也是一堆層的統一視角,唯一區別在于容器的最上面那一層是可讀可寫的。



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細心的讀者可能會發現,容器的定義并沒有提及容器是否在運行,沒錯,這是故意的。正是這個發現幫助我理解了很多困惑。


要點容器 = 鏡像 + 讀寫層。并且容器的定義并沒有提及是否要運行容器。

接下來,我們將會討論運行態容器。

Running Container Definition 運行態容器

一個運行態容器(running container)被定義為一個可讀寫的統一文件系統?加上?隔離的進程空間和包含其中的進程。下面這張圖片展示了一個運行中的容器。



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正是文件系統隔離技術使得Docker成為了一個前途無量的技術。一個容器中的進程可能會對文件進行修改、刪除、創建,這些改變都將作用于可讀寫層(read-write layer)。下面這張圖展示了這個行為。



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我們可以通過運行以下命令來驗證我們上面所說的:

docker?run?ubuntu?touch?happiness.txt


即便是這個ubuntu容器不在運行,我們依舊能夠在主機的文件系統上找到這個新文件。

find / -name happiness.txt

/var/lib/docker/aufs/diff/860a7b...889/happiness.txt

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Image Layer Definition 鏡像層

為了將零星的數據整合起來,我們提出了鏡像層(image layer)這個概念。下面的這張圖描述了一個鏡像層,通過圖片我們能夠發現一個層并不僅僅包含文件系統的改變,它還能包含了其他重要信息。



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元數據(metadata)就是關于這個層的額外信息,它不僅能夠讓Docker獲取運行和構建時的信息,還包括父層的層次信息。需要注意,只讀層和讀寫層都包含元數據。



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除此之外,每一層都包括了一個指向下層的指針。如果一個層沒有這個指針,說明它處于最底層。



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Metadata Location:

我發現在我自己的主機上,鏡像層(image layer)的元數據被保存在名為”json”的文件中,比如說:

/var/lib/docker/graph/e809f156dc985.../json


e809f156dc985...就是這層的id

一個容器的元數據好像是被分成了很多文件,但或多或少能夠在/var/lib/docker/containers/<id>目錄下找到,<id>就是一個可讀層的id。這個目錄下的文件大多是運行時的數據,比如說網絡,日志等等。

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全局理解(Tying It All Together)

現在,讓我們結合上面提到的實現細節來理解Docker的命令。

docker create <image-id>



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docker create 命令為指定的鏡像(image)添加了一個可讀寫層,構成了一個新的容器。注意,這個容器并沒有運行



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docker start <container-id>


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Docker start命令為容器文件系統創建了一個進程隔離空間。注意,每一個容器只能夠有一個進程隔離空間。

docker run <image-id>


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看到這個命令,讀者通?;嵊幸桓鲆晌剩篸ocker start 和 docker run命令有什么區別。

從圖片可以看出,docker run 命令先是利用鏡像創建了一個容器,然后運行這個容器。這個命令非常的方便,并且隱藏了兩個命令的細節,但從另一方面來看,這容易讓用戶產生誤解。

題外話:繼續我們之前有關于Git的話題,我認為docker run命令類似于git pull命令。git pull命令就是git fetch 和 git merge兩個命令的組合,同樣的,docker run就是docker create和docker start兩個命令的組合。

docker ps



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docker ps 命令會列出所有運行中的容器。這隱藏了非運行態容器的存在,如果想要找出這些容器,我們需要使用下面這個命令。

docker ps –a



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docker ps –a命令會列出所有的容器,不管是運行的,還是停止的。

docker images



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docker images命令會列出了所有頂層(top-level)鏡像。實際上,在這里我們沒有辦法區分一個鏡像和一個只讀層,所以我們提出了top-level鏡像。只有創建容器時使用的鏡像或者是直接pull下來的鏡像能被稱為頂層(top-level)鏡像,并且每一個頂層鏡像下面都隱藏了多個鏡像層。

docker images –a



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docker images –a命令列出了所有的鏡像,也可以說是列出了所有的可讀層。如果你想要查看某一個image-id下的所有層,可以使用docker history來查看。

docker stop <container-id>



?docker stop命令會向運行中的容器發送一個SIGTERM的信號,然后停止所有的進程。

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docker kill <container-id>



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docker kill 命令向所有運行在容器中的進程發送了一個不友好的SIGKILL信號。

docker pause <container-id>



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docker stop和docker kill命令會發送UNIX的信號給運行中的進程,docker pause命令則不一樣,它利用了cgroups的特性將運行中的進程空間暫停。具體的內部原理你可以在這里找到:https://www.kernel.org/doc/Doc ... m.txt,但是這種方式的不足之處在于發送一個SIGTSTP信號對于進程來說不夠簡單易懂,以至于不能夠讓所有進程暫停。

docker rm <container-id>


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docker rm命令會移除構成容器的可讀寫層。注意,這個命令只能對非運行態容器執行。

docker rmi <image-id>


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docker rmi 命令會移除構成鏡像的一個只讀層。你只能夠使用docker rmi來移除最頂層(top level layer)(也可以說是鏡像),你也可以使用-f參數來強制刪除中間的只讀層。?

docker commit <container-id>


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docker commit命令將容器的可讀寫層轉換為一個只讀層,這樣就把一個容器轉換成了不可變的鏡像。



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docker build


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docker build命令非常有趣,它會反復的執行多個命令。



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我們從上圖可以看到,build命令根據Dockerfile文件中的FROM指令獲取到鏡像,然后重復地1)run(create和start)、2)修改、3)commit。在循環中的每一步都會生成一個新的層,因此許多新的層會被創建。

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docker exec <running-container-id>



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docker exec 命令會在運行中的容器執行一個新進程。

docker inspect <container-id> or <image-id>


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docker inspect命令會提取出容器或者鏡像最頂層的元數據。

docker save <image-id>



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docker save命令會創建一個鏡像的壓縮文件,這個文件能夠在另外一個主機的Docker上使用。和export命令不同,這個命令為每一個層都保存了它們的元數據。這個命令只能對鏡像生效。

docker export <container-id>


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docker export命令創建一個tar文件,并且移除了元數據和不必要的層,將多個層整合成了一個層,只保存了當前統一視角看到的內容(譯者注:expoxt后的容器再import到Docker中,通過docker images –tree命令只能看到一個鏡像;而save后的鏡像則不同,它能夠看到這個鏡像的歷史鏡像)。

docker history <image-id>



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docker history命令遞歸地輸出指定鏡像的歷史鏡像。

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