docker 系列 - (2) 鏡像的創建管理和發布

1. 鏡像的獲取方式

pull from registry (online ) 從registry拉取
- public(公有)
- private(私有)
  - 自架類似dokcer hub 的伺服器
build from Dockerfile (online) 從dockerfile構建
- 構建的過程需要上網，拉取基礎的images也可是自架的docker hub 伺服器
load from file(offline)文件導入(離線)
- 透過鏡像的save指令導出一個鏡像檔，可以通過usb等硬體裝置儲存攜帶，再插到另一台機器讀取，接著再利用load指令導入到docker裡。

2. 鏡像的registry介紹

registry網站

3. 鏡像的獲取和查看

# 拉取鏡像寫法
docker image pull nginx 

# 較舊寫法 不需要寫image
docker pull nginx 

#查看本地的image 清單 以下兩個語法都可以
docker image ls
docker images

在nginx 後面如果沒有加上tag名稱時，會預設抓latest的tag進行拉取。

舉例來說，我們可以先從docker hub 找到你要的版本，以1.20.2為例：

接著我們在輸入指令

root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker pull nginx:1.20.2
1.20.2: Pulling from library/nginx
5eb5b503b376: Pull complete 
cdfeb356c029: Pull complete 
d86da7454448: Pull complete 
7976249980ef: Pull complete 
8f66aa6726b2: Pull complete 
c004cabebe76: Pull complete 
Digest: sha256:02923d65cde08a49380ab3f3dd2f8f90aa51fa2bd358bd85f89345848f6e6623
Status: Downloaded newer image for nginx:1.20.2
docker.io/library/nginx:1.20.2

root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker images
REPOSITORY             TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
nginx                  1.20.2    d6c9558ba445   2 weeks ago   141MB

下docker images就會看到拉取了1.20.2 的鏡像。

我們用另一個示例來玩看看，首先，先到quay網站來查詢nginx，我們copy 指令docker pull quay.io/bitnami/nginx。針對這個指令的說明一下：

第一個quay.io指的是registry 的網址
第二個bitnami是發行的組(group)或是擁有者(owner)，比如是一個用戶的id
第三個nginx是鏡像名稱

執行完結果如下：

root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker pull quay.io/bitnami/nginx
Using default tag: latest
latest: Pulling from bitnami/nginx
a2b89359fa38: Pull complete 
eb3d3b400740: Pull complete 
46e8977b34c6: Pull complete 
ba19e4f3bb28: Pull complete 
b32f6ece772b: Pull complete 
93564c931307: Pull complete 
e5b3ce1bf203: Pull complete 
724a66987928: Pull complete 
e556e9ce9174: Pull complete 
61c0aa354bde: Pull complete 
c14227a7baae: Pull complete 
055df77435e3: Pull complete 
Digest: sha256:f9b149213fa98cee7750ede87bbec1109971c7a2cfa556c89b7d2cbf3697b213
Status: Downloaded newer image for quay.io/bitnami/nginx:latest
quay.io/bitnami/nginx:latest
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker images
REPOSITORY              TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
quay.io/bitnami/nginx   latest    fef44885d7d3   15 hours ago   89.4MB
nginx                   1.20.2    d6c9558ba445   2 weeks ago    141MB

我們透過docker image ls看到的訊息是比較簡易的，如果要看完整詳細的docker訊息可以透過docker image inspect [names] or [container id]

這個指定來看詳細內容，如下：

docker image inspect d6c
[
    {
        #這項是鏡像完整的id
        "Id": "sha256:d6c9558ba4456741fc4ee304e1a75a561e1c8d92f5107a715b6224bb7844f507",
        "RepoTags": [
            "nginx:1.20.2"
        ],
        ... 
        #這項是鏡像的架構，比方說如果你是MAC 的M1晶片，可能就必須選用ARM架構，就選擇AMD64
        "Architecture": "amd64",
        #這項是鏡像的作業系統
        "Os": "linux",
        ...
        "RootFS": {
            "Type": "layers",
        #之前有講到docker是有分層的概念，也就是對應到這個，後續再詳細說明
            "Layers": [
                "sha256:7d0ebbe3f5d26c1b5ec4d5dbb6fe3205d7061f9735080b0162d550530328abd6",
                "sha256:f7d96e665ae1a81d81e18e2503b2341bec8491606ffa6e2b48480a8e741dfab7",
                "sha256:a64a30dea1c4b926a45abed0728327d079d2c5fa4a7b7e6aa2d06136783a27a2",
                "sha256:dc78c3d0e91713e0b45a209df1509fb96d4f6a4f3099f4dfbc9e9ae71b143e43",
                "sha256:8fa2ccbce0c21c1a0140ce0f2db6b92f92c16f9ff00e4c8a1daaea548799b698",
                "sha256:b1073b41766d15d7835ea97e5eaf7f2f8a06b7fd1549ecbc2c9697813ede853a"
            ]
        },
        ...
    }
]

簡單說明幾個部分：

ID
- 鏡像的完整ID
Architecture
- 鏡像的架構，比方說如果你是MAC 的M1晶片，可能就必須選用ARM架構，就選擇AMD64
Os
- 鏡像的作業系統
Layers
- 之前有講到docker是有分層的概念，也就是對應到這個，後續再詳細說明

鏡像檔的刪除注意事項

透過以下的例子，我們發現其實要移除鏡像檔必須這個鏡像在沒有被container引用，並且就算已經停止的container 也必須移除，才有辦法完成鏡像檔的刪除動作。

#1. 列出目前的鏡像清單
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker image ls
REPOSITORY              TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
nginx                   latest    c316d5a335a5   2 weeks ago    142MB

#2. 啟動nginx
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker container run -d nginx
7dc905570d71599e9712f2dd978f25ef987d351f15b85231e79a8f5099bfda2b

#3. 移除鏡像檔 發生錯誤
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker image rm c3
Error response from daemon: conflict: unable to delete c316d5a335a5 (cannot be forced) - image is being used by running container 7dc905570d71

#4. 停用container
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker container stop 7dc9
7dc9

#5. 再次移除鏡像檔 發生錯誤
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker image rm c3
Error response from daemon: conflict: unable to delete c316d5a335a5 (must be forced) - image is being used by stopped container 7dc905570d71

#6. 移除container
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker container rm 7dc9
7dc9

#7. 移除鏡像檔 完成
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker image rm c3
Untagged: nginx:latest
Untagged: nginx@sha256:2834dc507516af02784808c5f48b7cbe38b8ed5d0f4837f16e78d00deb7e7767
Deleted: sha256:c316d5a335a5cf324b0dc83b3da82d7608724769f6454f6d9a621f3ec2534a5a
Deleted: sha256:67e568696593c33b4a15c9d81dc6f67499b8d973b88eb49b53d47bf4dbf4d187
Deleted: sha256:0f8d4e3d979c540644f248b4206cf540978166b095223bdc950628dca2e8f3f1
Deleted: sha256:5d75bfe8a7422476a495b27c8a1598d1206137631d350b8bdee13bc88f365282
Deleted: sha256:8284a9e28c625b2826efdd6160ea1ff7f710881a4a2afe1ef58a5eb51d3f919e
Deleted: sha256:89a1db9e1079b7574c1a707bc8c1fe04ff723bc71d4bca8bc48653e9a32186d2
Deleted: sha256:7d0ebbe3f5d26c1b5ec4d5dbb6fe3205d7061f9735080b0162d550530328abd6

3.1. image output 和image load

匯出指令，其中 -o 是output的縮寫

1	docker image save quay.io/bitnami/nginx -o nginx.image

匯入指令，其中 -i是 input的縮寫

1	docker image load -i ./nginx.image

4. 鏡像的導出和導入(offline)

小實驗，動手下指令玩玩看，如下：

#匯出鏡像檔
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker image save quay.io/bitnami/nginx -o nginx.image

#查看當前路徑是否有剛剛匯出的鏡像
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# ll
total 91340
drwxr-xr-x  2 kite kite     4096  二  16 15:27 ./
drwxr-xr-x 23 kite kite     4096  二  11 09:44 ../
-rw-------  1 root root 93520384  二  16 15:27 nginx.image

#先刪除鏡像，為了後面測試load指定
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker image rm quay.io/bitnami/nginx
Untagged: quay.io/bitnami/nginx:latest
Untagged: quay.io/bitnami/nginx@sha256:f9b149213fa98cee7750ede87bbec1109971c7a2cfa556c89b7d2cbf3697b213
Deleted: sha256:fef44885d7d30571af3156ceaf232702d5b8f6771cda3ed724f8cc272e9c9829
Deleted: sha256:a189c52fed386394dbb7ffb51c5c462ad2ba77c26c01d5c01e72b15e40db29c0
Deleted: sha256:2f1c8bd99f51d77b4323230921f2ca86706e353cf2d775cf0b002e0e479f79e6
Deleted: sha256:5c2ae43f5fa2f4dacbf202f3a363c3320eba7f78806e059bb0f893b925c46f53
Deleted: sha256:0a946840cdb0258bf1b59a31680050dd60085769b79f3b44d7aa17ec069424f6
Deleted: sha256:c5693486bf8d9e4a52a4925ff9f0c37861c3bb7646484f424b9a6b04b1b0eaf3
Deleted: sha256:9efb4fc4677072eb2a7d83a8cf75aff78e35599aed05d4177b02bc557f878832
Deleted: sha256:342797d9b97f8ca828cd8c7fc8081497627a0c249f1a808f7df8f66de8c48969
Deleted: sha256:2b660bfea22ebf12cf21e46a323d73c68ef0094fc327d8ff1f7b9c5e6c8540e5
Deleted: sha256:00251eb08c244921e37ee3e3f0e7b1f03d1f0d465f88c268372e6b1bbd3a29ad
Deleted: sha256:305bbe3d88ac18f896068c246f07787570634b63bfbd47a2b9d65329b7d25558
Deleted: sha256:a0fc422098a3de3df394bfcb3e085abd4fe28f58ef8b1d8f5a273529fbf5e65d
Deleted: sha256:ae58f1561944087b459d2688dff7eda143f4d7512f05bf2b52f134fdfd2b8cd4

#加載剛output的鏡像
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker image load -i ./nginx.image 
ae58f1561944: Loading layer [==================================================>]   70.8MB/70.8MB
2f6f61f3bbc9: Loading layer [==================================================>]  81.92kB/81.92kB
3bfda742b4b4: Loading layer [==================================================>]  15.14MB/15.14MB
6ed2fe854cdb: Loading layer [==================================================>]  2.634MB/2.634MB
dddc1a8d1029: Loading layer [==================================================>]  2.374MB/2.374MB
269fbc668e52: Loading layer [==================================================>]  2.307MB/2.307MB
c12665b38039: Loading layer [==================================================>]  5.632kB/5.632kB
52f2403acee0: Loading layer [==================================================>]  2.048kB/2.048kB
260212c608b3: Loading layer [==================================================>]  3.584kB/3.584kB
0eca2613dc76: Loading layer [==================================================>]  3.584kB/3.584kB
29a9d19d38b2: Loading layer [==================================================>]  60.42kB/60.42kB
da0a9db5694c: Loading layer [==================================================>]  60.93kB/60.93kB
Loaded image: quay.io/bitnami/nginx:latest

#查看目前鏡像清單，成功的匯入囉
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker images
REPOSITORY              TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
quay.io/bitnami/nginx   latest    fef44885d7d3   16 hours ago   89.4MB

5. Dockerfile介紹

官網的dockerfile 說明

Docker can build images automatically by reading the instructions from a Dockerfile. A Dockerfile is a text document that contains all the commands a user could call on the command line to assemble an image. Using docker build users can create an automated build that executes several command-line instructions in succession.

Dockerfile 是用於構建於docker鏡像的文件
- 也可以說是一個構建的腳本
Dockerfile 裡面包含了構建鏡像所需的”指令”
Dockerfile有其特定的語法規則

6. 鏡像構建準備

6.1. 舉例：執行一個python程式

假如我們要在一台ubuntu21.04上運行下面這個hello.py的python腳本

6.1.1. python腳本

1	print("hello docker,I'm kite")

所以我們這個環境需要兩樣東西ubuntu21.04、python，並且執行python3 hello.py腳本。

6.1.2. 具體Dockerfile結構

FROM ubuntu:21.04
RUN apt-get update && \
    DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install --no-install-recommends -y python3.9 python3-pip python3.9-dev
ADD hello.py /
CMD ["python3", "/hello.py"]

FROM：抓一個我們需要的ubuntu版本

RUN：下指令安裝python

ADD：加入hello.py 腳本至鏡像內的根目錄

CMD：以python3 方式執行路徑/hello.py程式

6.1.3. 執行流程

建立目錄
1
mkdir genDockerImagesFolder
進入目錄
1
cd genDockerImagesFolder/

建立hello.py檔

1	echo "print('hello,docker')" > hello.py

建立Dockerfile檔

cat <<EOT >> Dockerfile
> FROM ubuntu:21.04
> RUN apt-get update && \
>     DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install --no-install-recommends -y python3.9 python3-pip python3.9-dev
> ADD hello.py /
> CMD ["python3", "/hello.py"]
> EOT

說明：在build image檔時，必須在資料夾內有Dockerfile檔案，後續下build指令才會成功

確認資料夾檔案
1
ll

build 鏡像檔

#指令格式
#docker image build -t [imagename] [path]

#預設是lastest
docker image build -t hello .

#給tag
docker image build -t hello:1.0 .

說明：

-t：指的是tag

imagename：hello

path：.(當前路徑)

具體語法說明可以參考Dockerfile reference，以下是練習建image的指令過程：

#建立目錄
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# mkdir genDockerImagesFolder
#進入目錄
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# cd genDockerImagesFolder/
#建立hello.py檔
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# echo "print('hello,docker')" > hello.py
#建立Dockerfile檔
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# cat <<EOT >> Dockerfile
> FROM ubuntu:21.04
> RUN apt-get update && \
>     DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install --no-install-recommends -y python3.9 python3-pip python3.9-dev
> ADD hello.py /
> CMD ["python3", "/hello.py"]
> EOT

#確認資料夾檔案
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# ll
total 16
drwxr-xr-x 2 root root 4096  二  17 11:58 ./
drwxr-xr-x 3 kite kite 4096  二  17 11:50 ../
-rw-r--r-- 1 root root  198  二  17 11:58 Dockerfile
-rw-r--r-- 1 root root   22  二  17 11:51 hello.py

#build 鏡像檔
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker image build -t hello .

Step 1/4 : FROM ubuntu:21.04
 ---> 7cc39f89fa58
Step 2/4 : RUN apt-get update &&     DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install --no-install-recommends -y python3.9 
...
...
...
Step 3/4 : ADD hello.py /
 ---> 864392501c61
Step 4/4 : CMD ["python3", "/hello.py"]
 ---> Running in 6ddb6041461e
Removing intermediate container 6ddb6041461e
 ---> 698fa0b38d79
Successfully built 698fa0b38d79
Successfully tagged hello:latest

build 的過程需要一些時間，等到我們看到suceccfully之後，代表已經完成了，接著檢查看看下指令docker images

1
2
3

root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker images
REPOSITORY              TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
hello                   latest    698fa0b38d79   15 minutes ago   206MB

hello 鏡像檔就出現在清單中囉，如果要導出鏡像記得再看前面的部分進行操作即可。

試著用it 交互的相方運行hello 容器如下：`

1 2	root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker run -it hello hello,docker

7. 鏡像分享

先註冊一個Dockerhub帳號
因為先前建立的鏡像沒有加上用戶名，所以可以通過以下兩個方式做準備

#重新build一個並加入id
docker image build -t kitefree/hello .

#針對既有的hello鏡像 複製並新增一個
docker image tag hello kitefree/hello:1.0

執行登入指令

1	docker login

登出為

1	docker logout

會要求輸入帳號密碼，登入完成後進行布署

1	docker image push kitefree/hello:1.0

過程如下

root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker login
Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username: kitefree
Password: 
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

Login Succeeded
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker image push kitefree/hello:1.0
The push refers to repository [docker.io/kitefree/hello]
3948f6982f11: Pushed 
24ac8aef82f9: Pushed 
dca6a631e9bb: Mounted from library/ubuntu 
1.0: digest: sha256:8f7be9cd060a67593a089a4111b8c5a3127e324c49aeed0843f578a100eba2b6 size: 948

接著登入後台查看一下結果

我們試著pull鏡像檔下來，我們先把本地端的鏡像檔刪除。

拉取鏡像語法

1	docker pull kitefree/hello:1.0

#刪除本地鏡像
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker image rm kitefree/hello:1.0
Untagged: kitefree/hello:1.0
Untagged: kitefree/hello@sha256:8f7be9cd060a67593a089a4111b8c5a3127e324c49aeed0843f578a100eba2b6

#拉取鏡像
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker pull kitefree/hello:1.0
1.0: Pulling from kitefree/hello
Digest: sha256:8f7be9cd060a67593a089a4111b8c5a3127e324c49aeed0843f578a100eba2b6
Status: Downloaded newer image for kitefree/hello:1.0
docker.io/kitefree/hello:1.0

#檢查本地鏡像
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker images
REPOSITORY              TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
kitefree/hello          1.0       698fa0b38d79   17 hours ago   206MB

8. 通過commit創建鏡像

我們目標是進入容器內部直接修改文件，停用再啟用容器，我們會發現改的東西已經成功寫入到容器內部了。


#啟動一個nginx容器
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker run -d -p 8000:80 --name nginx01 nginx
5544cc14e2af3ed16dc875a9bb9b3594066bc695f94272ce6f6794f4a66714a7

#進入容器內部
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker exec -it 554 sh

#修改首頁文字
echo "hello,docker" > /usr/share/nginx/html/index.html

#離開容器
exit

#停止容器
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker container stop 554
554     

#啟用容器
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker container start 554
554

#查看容器異動的差異
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker diff nginx01
C /var
C /var/cache
C /var/cache/nginx
A /var/cache/nginx/fastcgi_temp
A /var/cache/nginx/proxy_temp
A /var/cache/nginx/scgi_temp
A /var/cache/nginx/uwsgi_temp
A /var/cache/nginx/client_temp
C /usr
C /usr/share
C /usr/share/nginx
C /usr/share/nginx/html
C /usr/share/nginx/html/index.html
C /run
A /run/nginx.pid
C /etc
C /etc/nginx
C /etc/nginx/conf.d
C /etc/nginx/conf.d/default.conf

以瀏覽器去查看webserver 的確在啟動後是有修改還是有效的。

接著，我們來玩玩看用commit 指令創建一個鏡像

#指定容器id 554 進行commit 並創建名為 kitefree/nginx 儲存庫
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker commit 554 kitefree/nginx
sha256:799b17a2576601b6db1431f9d5b901843470ad9180e9c99aa86c0d1a7aef4569

#查看目前鏡像清單
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker images
REPOSITORY              TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
kitefree/nginx          latest    799b17a25766   8 seconds ago   142MB
nginx                   latest    c316d5a335a5   3 weeks ago     142MB

#啟動容器 並給port 8001 
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop# docker run -d -p 8001:80 --name kite_nginx kitefree/nginx 
4416889d90c4dc29292cbbe3cc35184d240d491975a2367c800651329ddc5627

在以瀏覽器方式查看，我們會看到一樣為hello,docker的網頁顯示訊息。

9. 聊聊scratch鏡像

是一個empty image ，無法通過docker pull 拉取鏡像，但是可以FROM scratch 構建鏡像。在工作上比較少用到scratch鏡像，所以簡單的玩一下

以下為測試的執行過程

#建立一個c語言的程式碼
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# cat <<EOT >>hello.c
> #include<stdio.h>
> 
> int main()
> {
>     printf("hello docker\n");
> }
> EOT
#執行編譯產出hello檔
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# gcc --static -o hello hello.c
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# ls
Dockerfile  hello  hello.c  hello.py

#測試執行是否正常輸入字串
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# ./hello
hello docker

#建立dockerfile檔案
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# cat <<EOT >>Dockerfile
> FROM scratch
> ADD hello /
> CMD ["/hello"]
> EOT

#構建鏡像檔
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker build -t kitefree/scratch .
Sending build context to Docker daemon  876.5kB
Step 1/3 : FROM scratch
 ---> 
Step 2/3 : ADD hello /
 ---> f95110c6fba2
Step 3/3 : CMD ["/hello"]
 ---> Running in 3a60c6a60ed1
Removing intermediate container 3a60c6a60ed1
 ---> f39f26ad08a6
Successfully built f39f26ad08a6
Successfully tagged kitefree/scratch:latest
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker images
REPOSITORY              TAG       IMAGE ID       CREATED             SIZE
kitefree/scratch        latest    f39f26ad08a6   7 seconds ago       872kB

#啟動容器執行 ，這邊多加了rm參數是指執行完後會自動刪除容器
root@kite-virtual-machine:/home/kite/Desktop/genDockerImagesFolder# docker run -it --rm kitefree/scratch 
hello docker

10. 拉取次數的計算

如果是以匿名方式拉取，會以IP方式計算

如果是以帳號登入方式拉取，那計算方式就會計算在帳號上面。當在公司同一個網段時，如果都用帳號的部分去進行拉取，基本上比較不用擔心有次數上的問題。

拉取次數目前的使用狀況可以透過curl request 指令進行查詢