Docker运行操作系统环境(BusyBox&Alpine&Debian/Ubuntu&CentOS/Fedora)

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Docker运行操作系统环境(BusyBox&Alpine&Debian/Ubuntu&CentOS/Fedora)

jephon 2017-03-14 14:04:00 浏览2052
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目前常用的Linux发行版主要包括Debian/Ubuntu系列和CentOS/Fedora系列。前者以自带软件包版本较新而出名;后者则宣称运行更稳定一些。选择哪个操作系统取决于读者的具体需求。同时,社区还推出了完全基于Docker的Linux发行版CoreOS。

使用Docker,只需要一个命令就能快速获取一个Linux发行版镜像,这是以往包括各种虚拟化技术都难以实现的。这些镜像一般都很精简,但是可以支持完整Linux系统的大部分功能。

BusyBox

BusyBox是一个集成了一百多个最常用Linux命令和工具(如cat、echo、grep、mount、telnet等)的精简工具箱,它只有几MB的大小,很方便进行各种快速验证,被誉为“Linux系统的瑞士军刀”。BusyBox可运行于多款POSIX环境的操作系统中,如Linux(包括Android)、Hurd、FreeBSD等。

在Docker Hub中搜索busybox相关的镜像:

$ docker search busybox

NAME                 DESCRIPTION                       STARS    OFFICIAL  AUTOMATED

busybox              Busybox base image.             755        [OK]

...

读者可以看到最受欢迎的镜像。带有OFFICIAL标记说明是官方镜像。

$ docker pull busybox:latest

下载后,可以看到busybox镜像只有2.433MB:

启动一个busybox容器,并在容器内查看挂载信息,如下所示:

busybox镜像虽然小巧,但包括了大量常见的Linux命令,可以用它快速熟悉Linux命令。

Alpine

Alpine操作系统是一个面向安全的轻型Linux发行版。它不同于通常的Linux发行版,Alpine采用了musl libc和BusyBox以减小系统的体积和运行时资源消耗,但功能上比BusyBox又完善得多。在保持瘦身的同时,Alpine还提供了自己的包管理工具apk,可以通过https://pkgs.alpinelinux.org/packages查询包信息,也可以通过apk命令直接查询和安装各种软件。

Alpine Docker镜像也继承了Alpine Linux发行版的这些优势。相比于其他Docker镜像,它的容量非常小,仅仅只有5MB左右(Ubuntu系列镜像接近200MB),且拥有非常友好的包管理机制。官方镜像来自docker-alpine项目。

目前Docker官方已开始推荐使用Alpine替代之前的Ubuntu作为基础镜像环境。这样会带来多个好处,包括镜像下载速度加快,镜像安全性提高,主机之间的切换更方便,占用更少磁盘空间等。

1.使用官方镜像

由于镜像很小,下载时间往往很短,可以使用docker run指令直接运行一个alpine容器,并指定运行的Linux指令,例如:

$ docker run alpine echo '123'

使用time工具测试在本地没有提前pull镜像的情况下,执行echo命令的时间,仅需要3秒左右。

$ time docker run alpine echo '123'

Unable to find image 'alpine:latest' locally latest:
Pulling from library/alpine
e110a4a17941: Pull completeDigest: sha256:3dcdb92d7432d56604d4545cbd324b14e647b
313626d99b889d0626de158f73aStatus: Downloaded newer image for alpine:latest123
real 0m3.367s user 0m0.040s sys 0m0.007s

2.迁移至Alpine基础镜像

目前,大部分Docker官方镜像都已经支持Alpine作为基础镜像,因此可以很容易地进行迁移。

例如:

ubuntu/debian -> alpine

python:2.7 -> python:2.7-alpine

ruby:2.3 -> ruby:2.3-alpine

另外,如果使用Alpine镜像替换Ubuntu基础镜像,安装软件包时需要用apk包管理器替换apt工具,如  $ apk add --no-cache

Alpine中软件安装包的名字可能会与其他发行版有所不同,可以在https://pkgs.alpinelinux.org/packages网站搜索并确定安装包的名称。如果需要的安装包不在主索引内,但是在测试或社区索引中,那么可以按照以下方法使用这些安装包:

echo "http://dl-4.alpinelinux.org/alpine/edge/testing" >> /etc/apk/repositories

$ apk --update add --no-cache

Debian/Ubuntu

Debian和Ubuntu都是目前较为流行的Debian系的服务器操作系统十分适合研发场景。Docker Hub上提供了官方镜像,国内各大容器云服务也基本都提供了相应的支持。

1.Debian系统简介及使用

Debian是由GPL和其他自由软件许可协议授权的自由软件组成的操作系统,由Debian Project组织维护。Debian计划是一个独立、分散的组织,由3000个志愿者组成,接受世界多个非盈利组织的资金支持,Software in the Public Interest提供支持并持有商标作为保护机构。Debian以其坚守Unix和自由软件的精神,以及给予用户的众多选择而闻名。现在Debian包括了超过25000个软件包并支持12个计算机系统结构。

作为一个大的系统组织框架,Debian下面有多种不同操作系统核心的分支计划,主要为采用Linux核心的Debian GNU/Linux系统,其他还有采用GNU Hurd核心的Debian GNU/Hurd系统、采用FreeBSD核心的Debian GNU/kFreeBSD系统,以及采用NetBSD核心的Debian GNU/NetBSD系统,甚至还有利用Debian的系统架构和工具,采用OpenSolaris核心构建而成的Nexenta OS系统。在这些Debian系统中,以采用Linux核心的Debian GNU/Linux最为著名。

众多的Linux发行版,例如Ubuntu、Knoppix和Linspire及Xandros等,都基于Debian GNU/Linux。

可以使用docker search搜索Docker Hub,查找Debian镜像,结果如下所示:

$ docker search debian

NAME         DESCRIPTION    STARS     OFFICIAL   AUTOMATED

debian        Debian is...        1565      [OK]

...

官方提供了大家熟知的debian镜像以及面向科研领域的neurodebian镜像。

可以使用docker run直接运行debian镜像:

$ docker run -it debian bash

root@668e178d8d69:/# cat /etc/issue

Debian GNU/Linux 8

debian镜像很适合作为基础镜像,用于构建自定义镜像。

2.Ubuntu系统简介及使用

Ubuntu是一个以桌面应用为主的GNU/Linux操作系统,其名称来自非洲南部祖鲁语或豪萨语的“ubuntu”一词。Ubuntu意思是“人性”以及“我的存在是因为大家的存在”,是非洲的一种传统价值观。Ubuntu基于Debian发行版和GNOME/Unity桌面环境,与Debian的不同在于它每6个月会发布一个新版本,每2年会推出一个长期支持(Long Term Support,LTS)版本,一般支持3年。

Ubuntu相关的镜像有很多,在Docker Hub上使用-s 10参数进行搜索,只搜索那些被收藏10次以上的镜像:

$ docker search -s 10 ubuntu

NAME                         DESCRIPTION              STARS           OFFICIAL  AUTOMATED

ubuntu                       Official Ubuntu base image                    840    [OK]

Dockerfile/ubuntu            Trusted automated Ubuntu (http://www.ubunt...   30    [OK]

crashsystems/gitlab-docker   A trusted, regularly updated build of GitL...  20    [OK]

注意,Docker 1.12版本中已经不支持--stars参数了,可以使用-f stars=N参数。

下面以Ubuntu 14.04为例,演示如何使用该镜像安装一些常用软件

首先使用-it参数启动容器,登录bash,查看ubuntu的发行版本号:

$ docker run -it ubuntu:14.04 /bin/bash

root@7d93de07bf76:/# lsb_release -a

No LSB modules are available.

Distributor ID: Ubuntu

Description:    Ubuntu 14.04.1 LTS

Release:        14.04

Codename:       trusty

当试图直接使用apt-get安装一个软件的时候,会提示E:Unable to locate package:

root@7d93de07bf76:/# apt-get install curl

Reading package lists... Done

Building dependency tree

Reading state information... Done

E: Unable to locate package curl

这并非系统不支持apt-get命令。Docker镜像在制作时为了精简清除了apt仓库信息,因此需要先执行apt-get update命令来更新仓库信息。更新信息后即可成功通过apt-get命令来安装软件:

root@7d93de07bf76:/# apt-get update

安装curl工具:

root@7d93de07bf76:/# apt-get install curl -y

Reading package lists... Done

Building dependency tree

Reading state information... Done

...

root@7d93de07bf76:/# curl

curl: try 'curl --help' or 'curl --manual' for more information

接下来,再安装apache服务:

root@7d93de07bf76:/# apt-get install -y apache2

启动这个apache服务,然后使用curl来测试本地访问:

root@7d93de07bf76:/# service apache2 start

配合使用-p参数对外映射服务端口,可以允许外来容器访问该服务。

CentOS/Fedora

1.CentOS系统简介及使用

CentOS和Fedora都是基于Redhat的常见Linux分支。CentOS是目前企业级服务器的常用操作系统;Fedora则主要面向个人桌面用户。

CentOS(Community Enterprise Operating System,社区企业操作系统)是基于Red Hat Enterprise Linux源代码编译而成的。由于CentOS与Redhat Linux源于相同的代码基础,所以很多成本敏感且需要高稳定性的公司就使用CentOS来替代商业版Red Hat Enterprise Linux。CentOS自身不包含闭源软件。

在Docker Hub上使用docker search命令来搜索标星至少为25的CentOS相关镜像,如下所示:

$ docker search -f stars=25 centos

NAME      DESCRIPTION      STARS     OFFICIAL   AUTOMATED

centos    The official...  2543      [OK]

jdeathe/centos-ssh         27        [OK]

使用docker run直接运行最新的CentOS镜像,并登录bash:

$ docker run -it centos bash

[root@43eb3b194d48 /]# cat /etc/redhat-release

CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)

2.Fedora系统简介及使用

Fedora是由Fedora Project社区开发,红帽公司赞助的Linux发行版。它的目标是创建一套新颖、多功能并且自由和开源的操作系统。对用户而言,Fedora是一套功能完备的、可以更新的免费操作系统,而对赞助商Red Hat而言,它是许多新技术的测试平台,被认为可用的技术最终会加入到Red Hat Enterprise Linux中。

在Docker Hub上使用docker search命令来搜索标星至少为2的Fedora相关镜像,结果如下:

$ docker search -f stars=2 fedora

NAME                    DESCRIPTION                           STARS  OFFICIALAUTOMATED

fedora                  Official Docker builds of Fedora    433     [OK]

使用docker run命令直接运行Fedora官方镜像,并登录bash:

$ docker run -it fedora bash

[root@196ca341419b /]# cat /etc/redhat-release

Fedora release 24 (Twenty Four)

 

总结意见

在Docker Hub上还有许多第三方组织或个人上传的Docker镜像。可以根据具体情况来选择。一般来说注意如下几点:

  1. 官方镜像体积都比较小,只带有一些基本的组件。精简的系统有利于安全、稳定和高效运行,也适合进行定制。
  2. 个别第三方镜像(如tutum,已被Docker收购)质量也非常高。这些镜像通常针对某个具体应用进行配置,比如,包含LAMP组件的Ubuntu镜像。
  3. 出于安全考虑,几乎所有官方制作的镜像都没有安装SSH服务,无法使用用户名和密码直接登录

 

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