docker - 如何更新 docker 镜像？

Question

我读到 docker 与层一起工作，所以在创建 container 时与 Dockerfile ，您从基础镜像开始，然后运行后续命令向容器添加一个层，因此如果您保存该新容器的状态，您将拥有一个新镜像。对此，我有几件事想知道。

如果我从 Ubuntu 开始图像，因为它是一个完整的操作系统，所以它非常大而且笨重，然后我向它添加了一些工具并将其保存为我上传到集线器的新图像。如果有人下载了我的图像，并且他们已经在他们的 images folder 中保存了一个 Ubuntu 图像, 这是否意味着他们可以跳过下载 Ubuntu因为他们已经有了图像？如果是这样，当我修改原始图像的一部分时，这是如何工作的，Docker 是否使用其缓存数据有选择地将这些更改应用于 Ubuntu image加载后呢？

2.) 如何更新我通过修改 Dockerfile 构建的镜像？我用这个 Dockerfile 设置了一个简单的 django 项目:

FROM python:3.5

ENV PYTHONBUFFERED 1
ENV APPLICATION_ROOT /app
ENV APP_ENVIRONMENT L

RUN mkdir -p $APPLICATION_ROOT
WORKDIR $APPLICATION_ROOT
ADD requirements.txt $APPLICATION_ROOT
RUN pip install --upgrade pip
RUN pip install -r requirements.txt
ADD . $APPLICATION_ROOT

并在开始时使用它来创建图像。所以每次我创建一个盒子时，它都会加载所有这些 environment variables ，如果我完全重建盒子，它会重新安装包和所有额外的东西。我需要添加一个新的环境变量，所以我把它添加到 Dockerfile的底部，以及一个测试变量:

ENV COMPOSE_CONVERT_WINDOWS_PATHS 1
ENV TEST_ENV_VAR TEST

当我删除容器和图像，并构建一个新容器时，一切似乎都相应地进行了，它告诉我它创建了新的第 4 步:ENV

COMPOSE_CONVERT_WINDOWS_PATHS 1
 ---> Running in 75551ea311b2
 ---> b25b60e29f18
Removing intermediate container 75551ea311b2

所以它就像在这些中间容器转换中丢失了一些东西。缓存系统是这样工作的吗，每个新层都是一个 intermediate container ?所以考虑到这一点，你如何添加一个新层，你是否总是需要在 Dockerfile 底部添加新数据？或者在构建镜像后不理会Dockerfile会更好，只需修改 container并建立了一个新形象？

编辑 我只是尝试安装一个镜像，一个名为 bwawrik/bioinformatics 的包，这是一个基于 CentOS 的容器，它安装了广泛的工具。

它中途卡住，所以我退出它然后再次运行它以查看是否安装了所有内容:

$ docker pull bwawrik/bioinformatics
Using default tag: latest
latest: Pulling from bwawrik/bioinformatics

a3ed95caeb02: Already exists
a3ed95caeb02: Already exists
7e78dbe53fdd: Already exists
ebcc98113eaa: Already exists
598d3c8fd678: Already exists
12520d1e1960: Already exists
9b4912d2bc7b: Already exists
c64f941884ae: Already exists
24371a4298bf: Already exists
993de48846f3: Already exists
2231b3c00b9e: Already exists
2d67c793630d: Already exists
d43673e70e8e: Already exists
fe4f50dda611: Already exists
33300f752b24: Already exists
b4eec31201d8: Already exists
f34092f697e8: Already exists
e49521d8fb4f: Already exists
8349c93680fe: Already exists
929d44a7a5a1: Already exists
09a30957f0fb: Already exists
4611e742e0b5: Already exists
25aacf0148db: Already exists
74da82504b6c: Already exists
3e0aac083b86: Already exists
f52c7e0ac000: Already exists
35eee92aaf2f: Already exists
5f6d8eb70885: Already exists
536920bfe266: Already exists
98638e678c51: Already exists
9123956b991d: Already exists
1c4c8a29cd65: Already exists
1804bf352a97: Already exists
aa6fe9359956: Already exists
e7e38d1250a9: Already exists
05e935c831dc: Already exists
b7dfc22c26f3: Already exists
1514d4797ffd: Already exists
Digest: sha256:0391808e21b7b5cc0eb44fc2dad0d7f5415115bdaafb4534c0b6a12efd47a88b
Status: Image is up to date for bwawrik/bioinformatics:latest

所以它肯定是分块安装的，而不是一次性安装。这些作品是不同的图像吗？

Answer 1

图像与容器
首先，让我澄清一些术语。
图片 : 一个静态的、不可变的对象。这是你运行时构建的东西 docker build使用 Dockerfile .图像不是运行的东西。
图像由层组成。一个图像可能只有一层，也可能有很多层。
容器 : 一个正在运行的东西。它使用图像作为其起始模板。
这类似于二进制程序和进程。您在磁盘上有一个二进制程序(例如 /bin/sh )，当您运行它时，它是您系统上的一个进程。这类似于镜像和容器之间的关系。
将图层添加到基础图像
您可以从基础镜像构建您自己的镜像(例如您的示例中的 ubuntu)。您的 Dockerfile 中的一些命令将在最终图像中创建一个新层。其中一些是 RUN , COPY , 和 ADD .
第一层没有父层。但是每个其他层都会有一个父层。通过这种方式，它们相互连接，像煎饼一样堆叠。
每个层都有一个唯一的 ID(你已经看到的长十六进制哈希)。它们也可以有人性化的名称，称为标签(例如 ubuntu:16.04 )。
什么是图层与图像？
从技术上讲，每一层也是一个图像。如果您构建一个新图像并且它有 5 个层，您可以使用该图像，它将包含所有 5 个层。如果您使用堆栈中的第三层作为图像 ID 运行容器，您也可以这样做 - 但它只会包含 3 层。您指定的一个和作为其祖先的两个。
但作为惯例，术语“图像”通常表示具有关联标签的层。当您运行时 docker images ，它将显示所有顶级图像，并隐藏下面的图层(但您可以使用 -a 显示它们)。
什么是中间容器？
当docker build运行时，它会在容器内完成所有工作(很自然!)所以如果遇到 RUN step，它将从当前顶层创建一个容器，在其中运行指定的命令，然后将结果保存为新层。然后它将从这个新层创建一个容器，运行下一件事......等等。
中间容器仅用于构建过程，并在构建后丢弃。
层文件系统如何工作
你问是否有人下载你的ubuntu -based 图像只进行部分下载，如果他们已经有 ubuntu本地镜像。
是的!完全正确。
每一层都使用它下面的层作为基础。新层基本上是该层和新状态之间的差异。不过，这与 git commit 可能工作的方式不同。它适用于文件级别，而不是行级别。
假设您从 ubuntu 开始，然后你运行了这个 Dockerfile。

FROM: ubuntu:16.04
RUN groupadd dan && useradd -g dan dan

这将导致两层图像。第一层将是 ubuntu图片。第二个可能只有少数变化。

/etc/passwd 的较新副本与用户“dan”

/etc/group 的较新副本与“丹”组

新建目录 /home/dan

几个默认文件，如 /home/dan/.bashrc

就是这样。如果你从这个镜像启动一个容器，那几个文件将位于最顶层，其他所有文件将来自 ubuntu 中的文件系统。图片。
容器中最顶层的读写层
还有一点。当您运行容器时，您可以在文件系统中写入文件。但是，如果您停止容器并从同一镜像运行另一个容器，则一切都会重置。那么文件写在哪里呢？
图像是不可变的，因此一旦创建，就无法更改。您可以构建一个新版本，但那是一个新镜像。它将具有不同的 ID，并且不会是相同的图像。
容器有一个顶层读写层，它位于镜像层之上。任何写入都发生在该层中。它就像其他层一样工作。如果你需要修改一个文件(或者增加一个，或者删除一个)，那是在最上层完成的，不会影响到下层。如果文件已经存在，则将其复制到读写层中，然后进行修改。这称为写时复制 (CoW)。
在哪里添加更改
Dockerfile 底部需要添加新的东西吗？不，您可以在任何地方添加任何内容(或更改任何内容)。
但是，由于构建缓存的工作方式，您做事的方式确实会影响您的构建时间。
Docker 将尝试在构建期间缓存结果。如果它在读取 Dockerfile 时发现 FROM也是一样，第一个 RUN一样，第二个 RUN是一样的......它会假设它已经完成了这些步骤，并将使用缓存的结果。如果它遇到与上次构建不同的内容，它将使缓存无效。从那时起，一切都将重新运行。
有些事情总是会使缓存无效。例如，如果您使用 ADD或 COPY ，那些总是使缓存无效。那是因为 Docker 只跟踪构建命令是什么。它不会试图弄清楚“我正在复制的文件的这个版本是否与上次相同？”
所以通常的做法是从 FROM 开始，然后放置非常静态的东西，例如 RUN安装包的命令，例如 apt-get等。在最初编写 Dockerfile 后，这些内容往往不会有太大变化。文件的后面是一个更方便的地方，可以放置更频繁更改的内容。
很难就此给出好的建议，因为这实际上取决于相关项目。但是了解构建缓存的工作原理并尝试利用它是值得的。