探索Docker容器的文件系统

技术背景

在使用Docker时，有时需要了解容器内部的运行情况，包括容器内存在哪些文件。例如，从Docker索引下载镜像时，用户通常不清楚镜像的具体内容，这可能导致无法正确启动应用程序。因此，探索Docker容器的文件系统对于调试和了解容器的运行状态至关重要。

实现步骤

方法A：使用docker exec（最简单）

此方法要求Docker版本为1.3或更高，可在已运行的容器中启动新进程。

1. 运行以下命令以在容器中打开一个bash shell：

docker exec -t -i mycontainer /bin/bash

2. 可以在打开的shell中执行各种命令，如ls -lsa查看文件列表。

方法B：使用快照

此方法可评估容器在特定时间点的文件系统。

1. 查找正在运行的容器的ID：

docker ps

2. 从容器文件系统创建镜像（快照）：

docker commit 12345678904b5 mysnapshot

3. 使用bash探索该文件系统：

docker run -t -i mysnapshot /bin/bash

4. 若不需要快照，可删除：

docker rmi mysnapshot

方法C：使用ssh

如果需要持续访问容器，可以在容器中安装并运行sshd守护进程。

1. 运行容器并启动sshd：

docker run -d -p 22 mysnapshot /usr/sbin/sshd -D

2. 查找要连接的端口：

docker ps

方法D：使用nsenter

可参考Why you don’t need to run SSHd in your Docker containers。使用nsenter可以在现有容器中获取一个shell，即使容器没有运行SSH或任何特殊用途的守护进程。

其他方法

• 对于运行中的容器：
  • 若容器有bash，可使用docker exec -it name-of-container bash；若使用docker-compose，可使用docker-compose exec web bash。
  • 若容器没有bash但有sh，可使用docker exec -it <container-name> sh。
  • 若要复制容器内的文件到主机，可使用docker cp <container-name>:<path/inside/container> <path/on/host/>。
• 对于停止的容器或没有shell的容器：
  • 可将容器文件系统存档为tar文件：docker export adoring_kowalevski > contents.tar，或列出文件：docker export adoring_kowalevski | tar t。
  • 若想在容器创建前探索镜像结构，可使用sudo docker image save image_name > image.tar和tar -xvf image.tar。

核心代码

以下是一些常用的核心代码示例：

# 使用docker exec打开bash shell
docker exec -it mycontainer /bin/bash

# 创建容器快照
docker commit 12345678904b5 mysnapshot

# 复制容器内文件到主机
docker cp <container-name>:<path/inside/container> <path/on/host/>

# 导出容器文件系统为tar文件
docker export adoring_kowalevski > contents.tar

最佳实践

• 优先使用docker exec：对于运行中的容器，docker exec是最简单和最常用的方法，它可以直接在容器中执行命令。
• 使用dive工具：dive是一个用于交互式查看Docker镜像内容的工具，可以帮助你深入了解镜像的每一层。

# 安装dive
curl -sSL https://github.com/wagoodman/dive/releases/download/v0.9.2/dive_0.9.2_linux_amd64.deb -o dive.deb
sudo dpkg -i dive.deb

# 使用dive查看镜像
dive name-of-image

常见问题

1. 容器中没有bash或sh：如果容器中没有安装bash或sh，可以尝试安装它们。例如，在Alpine Linux中，可以使用RUN apk add --no-cache bash。
2. 容器已停止：对于已停止的容器，可以使用docker export将其文件系统导出为tar文件，或使用docker cp复制文件到主机。
3. 不同架构的容器：如果主机和容器的架构不同，直接在主机上运行容器内的命令可能会失败。可以考虑使用QEMU等工具进行模拟。