Docker 学习笔记（七）：介绍 Dockerfile 相关知识，使用 Dockerfile 构建自己的 centos 镜像

一、前言

记录时间 [2024-4-12]

系列文章简摘：
Docker学习笔记（二）：在Linux中部署Docker（Centos7下安装docker、环境配置，以及镜像简单使用）
Docker 学习笔记（三）：Centos7 中 Docker 使用，镜像、容器，以及操作等常用命令小结
Docker 学习笔记（五）：梳理 Docker 镜像知识，附带 Commit 方式提交镜像副本，安装可视化面板 portainer
Docker 学习笔记（六）：挑战容器数据卷技术一文通，实战多个 MySQL 数据同步，能懂会用，初学必备

更多 Docker 相关文章请参考上面专栏哦，入门篇 1~5 已完结，6 开始是精髓篇：容器数据卷、Dockerfile、Docker 网络。


本文主要介绍 Dockerfile，包括 Dockerfile 的构建过程、Dockerfile 的指令，以及 Dockerfile 的使用方式。通过实战，学会使用 Dockerfile 构建自己的 centos 镜像，讲述了 CMD 和 ENTRYPOINT 的区别，解决基础镜像 centos 无法使用 yum -y 命令的问题。

学习工具包：

  • Docker 学习视频
  • Docker 官方文档
  • Docker 远程仓库
  • Linux 云服务器/虚拟机
  • FinalShell 远程连接工具

二、Dockerfile 介绍

Dockerfile 是用来构建 Dokcer 镜像的文件，是一种命令参数脚本。

构建步骤如下：

  1. 编写一个 Dockerfile
  2. docker build 构建成为一个镜像
  3. docker run 运行镜像
  4. docker push 发布镜像（DockerHub / 阿里云镜像仓库）

在 DockerHub 中搜索 centos：

在这里插入图片描述


我们来查看下 centos7 的 Dockerfile 脚本：

# scratch 是一个基础镜像，90% 的镜像来源于它
# 基于 scratch，然后添加需要的软件和配置来进行构建
FROM scratch

# 添加一个压缩包
ADD centos-7-x86_64-docker.tar.xz /

# 添加标签
LABEL \
    org.label-schema.schema-version="1.0" \
    org.label-schema.name="CentOS Base Image" \
    org.label-schema.vendor="CentOS" \
    org.label-schema.license="GPLv2" \
    org.label-schema.build-date="20201113" \
    org.opencontainers.image.title="CentOS Base Image" \
    org.opencontainers.image.vendor="CentOS" \
    org.opencontainers.image.licenses="GPL-2.0-only" \
    org.opencontainers.image.created="2020-11-13 00:00:00+00:00"

# 控制台方式运行
CMD ["/bin/bash"]

不难发现，大部分官方镜像都是基础包，功能很少，在使用中我们通常会搭建自己的镜像。

接下来我们尝试自己制作镜像。


三、Dockerfile 构建过程

基础知识：

  • 保留关键字（指令）必须是大写字母
  • 指令从上到下顺序执行
  • # 表示注释
  • 每一个指令都会创建并提交一个新的镜像层

在这里插入图片描述


Dockerfile 面向开发，通过编写 Dockerfile 文件，我们可以构建镜像、发布项目。

  • Dockerfile：构建文件，相当于源代码，定义了所有步骤；
  • DockerImage：通过 Dockerfile 构建生成的镜像；
  • DockerContainer：容器提供镜像运行的服务器。

Docker 镜像逐渐成为企业交付的标准，实现开发，部署，运维全流程。


四、Dockerfile 指令

了解这些指令后，我们就可以构建自己的 Docker 镜像。

Dockerfile 中常用的指令有：

  • FROM：基础镜像，一切从这里开始构建。
  • MAINTAINER：镜像是谁写的？姓名 + 邮箱。
  • RUN：镜像构建的时候需要运行的命令。
  • ADD：添加构建内容，如构建 tomcat 镜像，就添加 tomcat压缩包。
  • WORKDIR：镜像的工作目录。
  • VOLUME：挂载的目录。
  • EXPOSE：暴露端口配置。
  • CMD：指定这个容器启动时要运行的命令，只有最后一个会生效，可被替代。
  • ENTRYPOINT：指定这个容器启动时要运行的命令，可以追加命令。
  • ONBUILD：当构建一个被继承的 Dockerfile 时，会运行 ONBUILD 指令，触发指令。
  • COPY：类似 ADD，将文件拷贝到镜像中。
  • ENV：构建的时候设置环境变量。

五、实战测试

实战测试：使用 Dockerfile 创建自己的 centos 镜像。

1. 准备工作

先看一眼官方创建的 centos

FROM scratch
ADD centos-7-x86_64-docker.tar.xz /

LABEL \
    org.label-schema.schema-version="1.0" \
    org.label-schema.name="CentOS Base Image" \
    org.label-schema.vendor="CentOS" \
    org.label-schema.license="GPLv2" \
    org.label-schema.build-date="20201113" \
    org.opencontainers.image.title="CentOS Base Image" \
    org.opencontainers.image.vendor="CentOS" \
    org.opencontainers.image.licenses="GPL-2.0-only" \
    org.opencontainers.image.created="2020-11-13 00:00:00+00:00"

CMD ["/bin/bash"]

运行下官方镜像，发现缺失了很多命令：

[root@localhost ~]# docker run -it centos

# 运行在根目录 /
[root@352a2c999b35 /]# pwd
/

# 没有 vim 命令
[root@352a2c999b35 /]# vim
bash: vim: command not found

# 没有 ifconfig 命令
[root@352a2c999b35 /]# ifconfig
bash: ifconfig: command not found

2. 编写 Dockerflie 文件

创建一个目录用来存放项目文件

[root@localhost ~]# mkdir /home/dockerfile
[root@localhost ~]# cd /home/dockerfile

在该目录下，新建 mydockerfile-centos 文件

vim mydockerfile-centos

编写文件：i 写入文件并 :wq 保存

FROM centos
MAINTAINER yuanyuan<1234567@qq.com>

ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH

RUN yum -y install vim
RUN yum -y install net-tools

EXPOSE 80

CMD echo $MYPATH
CMD echo "----------end--------"
CMD /bin/bash

写完后查看一下：

cat mydockerfile-centos

3. 通过文件构建镜像

# docker build -f dockerfile文件路径 -t 镜像名:版本号 .
docker build -f mydockerfile-centos -t mycentos:0.1 .

4. 报错解决

没报错就跳到下一步

错误描述

发现构建遇到报错：

ERROR [3/4] RUN yum -y install vim
Error: Failed to download metadata for repo 'appstream': Cannot prepare internal mirrorlist: No URLs in mirrorlist

错误原因：

  • 网络连接的问题，使用 ping baidu.com 检查是否可以连接外部网络；
  • centos 停止维护的问题，具体看公告，笔者遇到的是这种。

解决方式：替换基础镜像。

因为我们上面用的 FROM centos，官方基础镜像 centos 停止维护，所以我们要从 centos 镜像入手。

自己 commit 一个 centos 镜像。


问题分析

先运行下官方基础镜像 centos：

docker run -it centos

去查看 yum 的配置文件：

[root@62111d10f8a3 /]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@62111d10f8a3 yum.repos.d]# ls
CentOS-Linux-AppStream.repo          CentOS-Linux-Devel.repo             CentOS-Linux-Media.repo
CentOS-Linux-BaseOS.repo             CentOS-Linux-Extras.repo            CentOS-Linux-Plus.repo
CentOS-Linux-ContinuousRelease.repo  CentOS-Linux-FastTrack.repo         CentOS-Linux-PowerTools.repo
CentOS-Linux-Debuginfo.repo          CentOS-Linux-HighAvailability.repo  CentOS-Linux-Sources.repo

随便挑一个配置文件看看：

[root@62111d10f8a3 yum.repos.d]# cat CentOS-Linux-AppStream.repo
# CentOS-Linux-AppStream.repo
#
# The mirrorlist system uses the connecting IP address of the client and the
# update status of each mirror to pick current mirrors that are geographically
# close to the client.  You should use this for CentOS updates unless you are
# manually picking other mirrors.
#
# If the mirrorlist does not work for you, you can try the commented out
# baseurl line instead.

[appstream]
name=CentOS Linux $releasever - AppStream
mirrorlist=http://mirrorlist.centos.org/?release=$releasever&arch=$basearch&repo=AppStream&infra=$infra
#baseurl=http://mirror.centos.org/$contentdir/$releasever/AppStream/$basearch/os/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-centosofficial

发现重点：如果 mirrorlist 不能用，就换成 baseurl 试试。

# If the mirrorlist does not work for you, you can try the commented out
# baseurl line instead.

思路就是把 mirrorlist 替换成 baseurl

但是测试发现 baseurl 通过 mirror.centos.org 也无法下载 appstream，所以替换成 vault.centos.org

总之就是要把镜像替换成能用的。


解决步骤

接下来开始替换：

  • 把 mirrorlist 替换成 #mirrorlist
  • 把 #baseurl=http://mirror.centos.org 替换成 baseurl=http://vault.centos.org
sed -i 's/mirrorlist/#mirrorlist/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*
sed -i 's|#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=http://vault.centos.org|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*

生成更新缓存

yum makecache

更新 yum

yum update -y

这样就把 yum 不能安装的问题解决了，exit 退出容器吧（记住这个容器的 id ）


我们把这个容器 commit 提交为本地镜像，yuanyuan/centos 是笔者给新镜像的仓库命名。

不加版本号，默认是最新版。

docker commit -a="yuanyuan" -m="yum update -y to centos" 容器id yuanyuan/centos

然后把 Dockerfile 中的基础镜像修改为这个：

vim mydockerfile-centos

# 修改第一行为
FROM yuanyuan/centos

重新构建

重新 build 一下吧

docker build -f mydockerfile-centos -t mycentos:0.1 .

成功！

在这里插入图片描述


5. 测试运行 mycentos

测试运行 mycentos 发现，进入容器时，直接进入了工作目录。

且 vim，ifconfig 命令能用了。

[root@localhost dockerfile]# docker run -it mycentos:0.1

# 直接进入了工作目录 WORKDIR
[root@ab9ef08ece02 local]# pwd
/usr/local

# vim ifconfig 命令能用了
[root@ab9ef08ece02 local]# vim test
[root@ab9ef08ece02 local]# ifconfig
eth0: flags=...
lo: flags=...

6. 进行对比

镜像类型运行进入目录命令情况
官方版本 centos根目录命令缺失
构建版本 mycentos工作目录vim，ifconfig 命令能用了

7. 查看镜像变更历史

列出本地镜像变更历史，查看 mycentos 镜像的构建过程

docker history 镜像id

在这里插入图片描述

通过这种方式，我们可以研究镜像的制作过程。


六、CMD 和 ENTRYPOINT 的区别

1. CMD 用法

Dockerfile 构建镜像

新建 CMD 测试文件

vim dockerfile-cmd-test

编写 Dockerfile

FROM centos
CMD ["ls", "-a"]
# ls -a  展现当前基本目录，镜像运行的时候会执行这个命令

构建镜像

docker build -f dockerfile-cmd-test -t cmdtest .

运行镜像

ls -a 展现当前基本目录，镜像运行的时候会执行这个命令

run 运行发现，ls -a 命令生效

[root@localhost dockerfile]# docker run cmdtest
.
..
.dockerenv
bin
dev
etc
home

追加参数试试，想追加一个命令 -l，组成 ls -al

发现报错了，CMD 情况下，-l 替换了 CMD ["ls", "-a"]，而 -l 不是命令，所以报错。

[root@localhost dockerfile]# docker run cmdtest -l
docker: Error response from daemon: failed to create task for container: failed to create shim task: OCI runtime create failed: runc create failed: unable to start container process: exec: "-l": executable file not found in $PATH: unknown.
ERRO[0000] error waiting for container: context canceled

正确的使用方法是：

docker run cmdtest ls -al

2. ENTRYPOINT 用法

Dockerfile 构建镜像

新建 ENTRYPOINT 测试文件

vim dockerfile-entrypoint-test

编写 Dockerfile

FROM centos
ENTRYPOINT ["ls", "-a"]

构建镜像

docker build -f dockerfile-entrypoint-test -t entrypoint-test .

运行镜像

ls -a 展现当前基本目录，镜像运行的时候会执行这个命令

run 运行发现，ls -a 命令生效

[root@localhost dockerfile]# docker run entrypoint-test
.
..
.dockerenv
bin
dev
etc
home

追加参数试试，发现命令依然生效！

我们追加的参数，是直接拼接在 ENTRYPOINT 命令的后面

[root@localhost dockerfile]# docker run entrypoint-test -l
total 56
drwxr-xr-x   1 root root 4096 Apr 12 09:48 .
drwxr-xr-x   1 root root 4096 Apr 12 09:48 ..
-rwxr-xr-x   1 root root    0 Apr 12 09:48 .dockerenv
lrwxrwxrwx   1 root root    7 Nov  3  2020 bin -> usr/bin

3. 二者区别

  • CMD：指定这个容器启动时要运行的命令，只有最后一个会生效，可被替代。
  • ENTRYPOINT：指定这个容器启动时要运行的命令，可以追加命令。

在 Dockerfile 中，类似 CMD 和 ENTRYPOINT 这样的相似命令还有很多。可以通过对比学习，来测试它们的使用效果。


七、总结

本文主要介绍 Dockerfile，包括 Dockerfile 的构建过程、Dockerfile 的指令，以及 Dockerfile 的使用方式。还通过实战，学会使用 Dockerfile 构建自己的 centos 镜像，讲述了 CMD 和 ENTRYPOINT 的区别，解决基础镜像 centos 无法使用 yum -y 命令的问题。

接下来将尝试使用 Dockerfile 制作 Tomcat 镜像，介绍如何将本地镜像发布到 DockerHub 和阿里云镜像仓库。


一些参考资料

狂神说系列 Docker 教程：https://www.bilibili.com/video/BV1og4y1q7M4/

Docker 官方文档：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

Docker 远程仓库：https://hub.docker.com/

FinalShell 下载：http://www.hostbuf.com/t/988.html

CentOS 公告：https://blog.centos.org/2020/12/future-is-centos-stream/

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