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Docker 镜像克隆教程：一步一步教你复制 Docker 容器镜像

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💡 本教程由 AI 辅助翻译自英文原版。如需查看原文，您可以 切换至英文原版

简介

本教程将指导你完成 Docker 容器镜像的克隆过程。Docker 镜像是一种打包模板，其中包含运行应用程序所需的一切，克隆允许你创建可以自定义的副本。在本指南结束时，你将了解如何克隆 Docker 镜像、修改它，并将其共享以进行部署。

了解 Docker 并验证你的环境

在开始克隆 Docker 镜像之前，了解 Docker 是什么以及验证我们的环境是否正确设置非常重要。

什么是 Docker？

Docker 是一个使用容器来开发、部署和运行应用程序的平台。容器将应用程序与其所有依赖项打包在一起，确保它在不同的环境中一致地工作。这使得 Docker 对于开发和部署工作流程特别有用。

验证 Docker 安装

首先，让我们确保 Docker 已正确安装在我们的系统上。打开一个终端窗口并运行：

docker --version

你应该看到类似如下的输出：

Docker version 20.10.21, build baeda1f

接下来，检查 Docker 服务是否正在运行：

sudo systemctl status docker

输出应该表明 Docker 处于活动状态（正在运行）。如果它没有运行，你可以使用以下命令启动它：

sudo systemctl start docker

测试 Docker 功能

让我们运行一个简单的测试命令来验证 Docker 是否正常工作：

docker run hello-world

此命令下载并运行 hello-world 镜像，该镜像打印确认消息并退出。你应该看到类似如下的输出：

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

列出 Docker 镜像

要查看你的系统上当前可用的 Docker 镜像，请运行：

docker images

此命令列出当前存储在本地的所有 Docker 镜像。输出显示镜像仓库、标签、镜像 ID、创建日期和大小。

现在我们已经确认 Docker 正常工作，我们已准备好在下一步开始使用 Docker 镜像。

拉取并运行 Docker 镜像

在这一步中，我们将从 Docker Hub 拉取一个 Docker 镜像，并在我们的本地系统上运行它。这是克隆 Docker 镜像过程中的第一步。

什么是 Docker Hub？

Docker Hub 是一个基于云的注册表服务，用户可以在其中查找和共享容器镜像。它包含由软件供应商维护的许多官方镜像以及社区贡献的镜像。

从 Docker Hub 拉取镜像

让我们从 Docker Hub 拉取官方的 Nginx Web 服务器镜像。Nginx 是一个流行的 Web 服务器，我们将在本教程中使用它作为示例。

运行以下命令以下载 Nginx 镜像：

docker pull nginx:latest

此命令下载最新版本的 Nginx 镜像。你应该看到显示下载进度的输出：

latest: Pulling from library/nginx
a2abf6c4d29d: Pull complete
a9edb18cadd1: Pull complete
589b7251471a: Pull complete
186b1aaa4aa6: Pull complete
b4df32aa5a72: Pull complete
a0bcbecc962e: Pull complete
Digest: sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest

验证已下载的镜像

要确认镜像已成功下载，请再次列出你的 Docker 镜像：

docker images

你现在应该在列表中看到 Nginx 镜像：

REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
nginx        latest    605c77e624dd   2 weeks ago    142MB

运行 Nginx Docker 容器

现在让我们运行一个基于我们刚刚拉取的 Nginx 镜像的容器：

docker run --name my-nginx -d -p 8080:80 nginx

此命令执行以下操作：

  • --name my-nginx：将我们的容器命名为 "my-nginx"
  • -d：在分离模式（后台）运行容器
  • -p 8080:80：将我们主机上的端口 8080 映射到容器中的端口 80
  • nginx：使用我们之前拉取的 Nginx 镜像

你应该看到一个长字符串输出，这是容器 ID。

验证正在运行的容器

要检查容器是否正在运行：

docker ps

你应该看到类似如下的输出：

CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                  NAMES
f8d3e9c5b9a7   nginx     "/docker-entrypoint.…"   30 seconds ago   Up 29 seconds   0.0.0.0:8080->80/tcp   my-nginx

你现在可以通过打开 Web 浏览器并导航到 http://localhost:8080 或使用 curl 来访问 Nginx 默认页面：

curl http://localhost:8080

你应该看到 Nginx 欢迎页面的 HTML 内容。

现在我们已经成功拉取并运行了 Docker 镜像，我们已准备好在下一步中基于它创建我们自己的自定义镜像。

创建自定义 Docker 镜像

现在我们有了一个正在运行的 Nginx 容器，我们将通过修改它来创建一个自定义镜像。这是克隆过程的核心。我们将：

  1. 对正在运行的容器进行更改
  2. 从这些更改中创建一个新镜像
  3. 运行一个基于我们新镜像的容器

了解 Docker 镜像创建

Docker 镜像可以通过两种方式创建：

  1. 使用 Dockerfile（推荐用于生产环境的方法）
  2. 通过提交对正在运行的容器所做的更改（适用于探索和实验）

在本教程中，我们将使用第二种方法，因为它更直接地理解克隆过程。

修改正在运行的容器

首先，让我们创建一个自定义 HTML 文件来替换默认的 Nginx 欢迎页面。我们需要进入正在运行的容器并修改其文件。

使用以下命令在正在运行的容器内执行一个 shell：

docker exec -it my-nginx bash

这将在容器内打开一个交互式 bash shell。现在，让我们创建一个自定义 HTML 文件：

echo "<html><body><h1>My Custom Docker Image</h1><p>This is a custom Nginx image created in the LabEx tutorial.</p></body></html>" > /usr/share/nginx/html/index.html

你可以通过检查文件的内容来验证更改：

cat /usr/share/nginx/html/index.html

现在退出容器 shell：

exit

测试更改

让我们测试一下我们的更改是否已应用，方法是再次访问 Nginx 服务器：

curl http://localhost:8080

你现在应该看到我们的自定义 HTML 内容，而不是默认的 Nginx 欢迎页面。

从修改后的容器创建新镜像

现在我们已经修改了容器，我们将创建一个包含这些更改的新镜像。这是使用 docker commit 命令完成的：

docker commit my-nginx my-custom-nginx:v1

此命令基于 my-nginx 容器的当前状态，创建一个名为 my-custom-nginx 且标签为 v1 的新镜像。

验证新镜像

让我们验证一下我们的新镜像是否已创建：

docker images

你应该在列表中看到你的新镜像：

REPOSITORY        TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
my-custom-nginx   v1        a1b2c3d4e5f6   10 seconds ago   142MB
nginx             latest    605c77e624dd   2 weeks ago      142MB

从新镜像运行容器

现在，让我们停止并删除原始容器，然后基于我们的自定义镜像运行一个新容器：

docker stop my-nginx
docker rm my-nginx
docker run --name my-custom-container -d -p 8081:80 my-custom-nginx:v1

这些命令：

  1. 停止原始容器
  2. 删除原始容器
  3. 基于我们的自定义镜像创建一个新容器，映射到端口 8081

测试新容器

让我们验证一下我们的新容器是否正在正确运行：

docker ps

你应该在列表中看到你的新容器：

CONTAINER ID   IMAGE                COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                  NAMES
g9h8i7j6k5l4   my-custom-nginx:v1   "/docker-entrypoint.…"   10 seconds ago   Up 9 seconds    0.0.0.0:8081->80/tcp   my-custom-container

现在，访问新端口上的 Nginx 服务器：

curl http://localhost:8081

你应该看到相同的自定义 HTML 内容，确认我们的新镜像包含我们所做的更改。

恭喜你！你已经成功克隆并自定义了一个 Docker 镜像。在下一步中，我们将学习如何共享这个自定义镜像。

标记和共享你的 Docker 镜像

现在我们已经创建了一个自定义 Docker 镜像，我们将学习如何正确地标记它并准备共享。在实际场景中，你将把镜像推送到像 Docker Hub 这样的注册表，但在本教程中，我们将专注于准备步骤。

了解 Docker 镜像标签

Docker 镜像通过它们的仓库名称和标签来标识。标签有助于镜像的版本控制和组织。默认标签是 latest，但使用有意义的版本标签是一个好习惯。

为你的镜像添加更多标签

让我们为我们的自定义镜像添加更多标签：

docker tag my-custom-nginx:v1 my-custom-nginx:latest
docker tag my-custom-nginx:v1 my-custom-nginx:stable

这些命令为我们的镜像创建了两个额外的标签：latest 和 stable。实际的镜像数据在所有三个标签之间共享，因此此操作非常有效。

验证标签

让我们再次检查我们的镜像：

docker images

你现在应该看到 my-custom-nginx 的多个条目：

REPOSITORY        TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
my-custom-nginx   v1        a1b2c3d4e5f6   10 minutes ago   142MB
my-custom-nginx   latest    a1b2c3d4e5f6   10 minutes ago   142MB
my-custom-nginx   stable    a1b2c3d4e5f6   10 minutes ago   142MB
nginx             latest    605c77e624dd   2 weeks ago      142MB

请注意，所有 my-custom-nginx 镜像都具有相同的 Image ID，这表明它们是具有不同标签的同一镜像。

准备镜像分发

在实际场景中，你将把你的镜像推送到像 Docker Hub 这样的注册表。为此，你需要：

  1. 在 Docker Hub 上创建一个帐户
  2. 从你的终端登录到 Docker Hub
  3. 使用你的 Docker Hub 用户名标记你的镜像
  4. 推送镜像

为了演示目的，让我们假设你的 Docker Hub 用户名是 yourusername。以下是你准备推送镜像的方式：

docker tag my-custom-nginx:v1 yourusername/my-custom-nginx:v1

要推送镜像（在实际场景中），你将使用：

## 这仅用于演示 - 我们实际上不会推送
## docker push yourusername/my-custom-nginx:v1

将 Docker 镜像保存到文件

除了推送到注册表之外，你还可以将 Docker 镜像保存到文件以进行手动传输：

docker save -o my-custom-nginx.tar my-custom-nginx:v1

此命令将镜像保存到名为 my-custom-nginx.tar 的 tarball 文件中。你可以验证文件是否已创建：

ls -lh my-custom-nginx.tar

你应该看到类似如下的输出：

-rw------- 1 labex labex 142M Nov 10 12:34 my-custom-nginx.tar

从文件加载镜像

要从另一台机器上的 tarball 加载镜像（或在删除镜像后在同一台机器上），你将使用：

## 我们实际上不会将此命令作为教程的一部分运行
## docker load -i my-custom-nginx.tar

导出容器文档

为了帮助其他人理解你的自定义镜像，最好记录你所做的更改。让我们创建一个简单的文档文件：

cat > my-custom-nginx-doc.txt << EOF
## My Custom Nginx Image

This is a custom Nginx image created by cloning the official Nginx image.

### Changes Made
- Replaced the default welcome page with a custom HTML page

### How to Run
docker run --name my-custom-container -d -p 8080:80 my-custom-nginx:v1

### Version History
- v1: Initial custom version with modified welcome page
EOF

你现在有了一个关于你的自定义镜像的文档文件。

恭喜你！你已经学会了如何标记你的 Docker 镜像并准备共享。在下一步中，我们将介绍一些最佳实践并清理我们的环境。

最佳实践和清理

在最后一步中，我们将介绍一些使用 Docker 镜像的最佳实践，并清理我们的环境。

Docker 镜像的最佳实践

1. 使用特定标签

始终使用特定的版本标签，而不是依赖于 latest 标签。这确保了你部署的一致性。

## 更好的方法
docker pull nginx:1.23.2

## 较不可预测的方法
docker pull nginx:latest

2. 保持镜像小巧

较小的镜像下载速度更快，并且占用更少的存储空间。尽可能考虑使用基于 alpine 的镜像：

## 让我们看看大小差异
docker pull nginx:alpine
docker images | grep nginx

你可能会看到如下输出：

nginx         alpine    2bc7edbc3cf2   2 weeks ago    40.7MB
nginx         latest    605c77e624dd   2 weeks ago    142MB

alpine 版本明显更小！

3. 使用多阶段构建

使用 Dockerfile 创建镜像时，使用多阶段构建以保持最终镜像小巧。这是一个简单的例子（你不需要运行它）：

## Build stage
FROM golang:1.17 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go build -o app

## Final stage
FROM alpine:3.15
COPY --from=builder /app/app /app
CMD ["/app"]

4. 记录你的镜像

始终为你的自定义镜像维护文档，包括：

  • 镜像的用途
  • 如何使用它
  • 你所做的更改
  • 任何配置选项

我们在上一步中创建了一个简单的文档文件。

5. 扫描漏洞

定期扫描你的镜像以查找漏洞：

## 扫描示例（Docker Desktop 内置了此功能）
## docker scan my-custom-nginx:v1

检查 Docker 镜像

让我们探索一个用于检查 Docker 镜像的有用命令：

docker inspect my-custom-nginx:v1

此命令显示有关镜像的详细信息，包括其层、配置和环境变量。

查看镜像历史

你可以查看镜像的构建历史：

docker history my-custom-nginx:v1

这显示了镜像的每一层以及创建它们的命令。

清理

现在让我们通过删除我们创建的容器和镜像来清理我们的环境：

  1. 首先，停止并删除我们的自定义容器：
docker stop my-custom-container
docker rm my-custom-container
  1. 删除我们创建的镜像：
docker rmi my-custom-nginx:v1 my-custom-nginx:latest my-custom-nginx:stable
  1. （可选）删除 Nginx 镜像：
docker rmi nginx:latest nginx:alpine
  1. 检查是否已删除所有容器和镜像：
docker ps -a
docker images

使用 Docker System Prune

Docker 提供了一个方便的命令来清理未使用的资源：

docker system prune

这将删除所有已停止的容器、未使用的网络、悬空的镜像和构建缓存。在继续之前，系统会要求你确认。

为了更积极的清理，你可以使用：

docker system prune -a

这还会删除所有未使用的镜像，而不仅仅是悬空的镜像。

总结

你现在已经学会了如何：

  1. 拉取和运行 Docker 镜像
  2. 修改正在运行的容器
  3. 提交更改以创建新的自定义镜像
  4. 标记镜像以进行组织和分发
  5. 将镜像保存到文件以进行手动传输
  6. 记录你的自定义镜像
  7. 清理你的 Docker 环境

这些技能构成了使用 Docker 镜像的基础，并且在你继续你的容器化之旅时将非常有用。

总结

在这个实践教程中，你已经学习了克隆 Docker 容器镜像的完整过程。你首先了解了 Docker 的基础知识并验证了你的环境。然后，你拉取了一个官方的 Nginx 镜像并将其作为容器运行。接下来，你通过修改其内容来自定义此容器，并将这些更改提交以创建你自己的自定义镜像。

你还学习了如何正确地标记你的镜像以进行版本控制和分发，如何将镜像保存到文件以进行手动传输，以及如何记录你的更改。最后，你探索了使用 Docker 镜像的最佳实践并清理了你的环境。

这些技能为在开发和生产环境中与 Docker 合作奠定了坚实的基础。你现在可以自信地创建和自定义 Docker 镜像以满足你的特定需求，从而使你的应用程序在不同环境中更具可移植性和一致性。

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