第 7 節

手动创建Docker镜像

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Docker 镜像是通过 Dockerfile 文件来构建的。该文件没有任何扩展名,文件名固定为 Dockerfile

从本质上来说,Dockerfile 可以看作是一份用于自动化构建镜像的脚本文件。我们在日常使用 Linux 系统时,在终端中执行的各种安装、配置命令(例如安装软件、修改环境变量等),都可以按照一定的语法规则写入到 Dockerfile 中。

不过,这些普通的 Shell 命令需要配合 Docker 提供的特定指令(如 RUNCOPYENV 等)一起使用,Docker 才能够正确解析并执行这些步骤。构建镜像的过程,本质上就是按照 Dockerfile 中定义的指令,从上到下一步步执行,最终生成一个可用的镜像。

通过这种方式,我们可以将环境配置过程标准化、自动化,从而实现环境的一致性与可复现性。

下面列出了一些常用的 Dockerfile 指令及其作用:

DockerFile常用命令

指令说明示例
FROM指定基础镜像,是 Dockerfile 的起点FROM ubuntu:22.04
LABEL添加元数据(如作者、版本等)LABEL maintainer="you@example.com"
ENV设置环境变量ENV PORT=8080
ARG构建参数,只在构建期间可用ARG VERSION=1.0
RUN构建镜像时运行命令RUN apt-get update && apt-get install -y curl
COPY复制文件到镜像中COPY . /app
ADD类似 COPY,额外支持解压 .tar 文件或远程 URL(不推荐用于 URL)ADD archive.tar.gz /data/
WORKDIR设置工作目录WORKDIR /opt
CMD设置容器启动时默认命令(可被 docker run 覆盖)CMD "node", "index.js"
ENTRYPOINT设置容器启动时固定命令(通常用于 CLI 工具等)ENTRYPOINT "python3"
EXPOSE声明镜像内服务监听的端口(不会自动映射)EXPOSE 80
VOLUME声明数据卷挂载点VOLUME "/data"
USER设置后续命令执行的用户USER appuser
ONBUILD当镜像作为其他镜像基础镜像时触发的构建指令ONBUILD COPY . /src
SHELL更改默认 shell,比如将 sh -c 改为 bash -cSHELL "/bin/bash", "-c"
HEALTHCHECK定义容器运行时的健康检查命令HEALTHCHECK CMD curl --fail http://localhost:8080
STOPSIGNAL容器停止时发送的信号STOPSIGNAL SIGKILL

自己创建容器

手动创建

首先创建一个文件夹来存放你的Dockerfile 比如我在~/UserFolder/MySource/下创建了一个MyDocker文件夹.

创建好后,在个文件夹下打开vscode.

cd ~/UserFolder/MySource/MyDocker
code .

在VScode插件中安装Dev Containers,Container Tools这俩插件.

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  1. 插件1:微软Docker工具

docker扩展插件已经进化为container tools了,请安装container tools。

  1. 插件2:微软Docker远程开发工具

下面这是远程开发的插件。

接下来创建Dockerfile文件:

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我们创建一个最简单的X86架构的镜像,这个镜像的内容是:

  1. 基于Ubuntu24.04系统的镜像
  2. 自带CUDA和CuDNN
  3. 默认Shell环境为bash
  4. 换源为国内镜像源
  5. Shell添加上丰富的颜色
# 基于NVIDIA官方CUDA 12.6和CuDNN基础镜像
FROM nvidia/cuda:12.6.0-cudnn-devel-ubuntu24.04

# 设置环境变量以防止交互安装
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive

# 强制使用 Bash 作为默认 Shell
SHELL ["/bin/bash", "-c"]

# 先更新包列表并安装CA证书
RUN apt-get update && apt-get install -y ca-certificates \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 替换为清华大学的DEB822格式镜像源
RUN sed -i 's|http://archive.ubuntu.com/ubuntu/|https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/|g' /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources

# 配置终端颜色和提示符
RUN sed -i 's/#force_color_prompt=yes/force_color_prompt=yes/g' /root/.bashrc && \
    # 自定义PS1(带颜色的提示符)
    echo 'export PS1="\[\033[1;36m\]\u@\h\[\033[00m\]:\[\033[1;34m\]\w\[\033[00m\]\$ "' >> /root/.bashrc && \
    # 给ls、grep等命令添加别名
    echo "alias ls='ls --color=auto'" >> /root/.bashrc && \
    echo "alias grep='grep --color=auto'" >> /root/.bashrc && \
    echo "alias ll='ls -alFh --color=auto'" >> /root/.bashrc && \
    # 清理临时文件
    rm -rf /tmp/LS_COLORS

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在x86电脑上编译x86的镜像(一定要有科学的网络环境,不然拉取不了英伟达的镜像):

命令格式为docker build -t 镜像名称 . 比如:

docker build -t ubuntu24_cuda126_cudnn:latest .

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然后使用docker images命令查看编译好的镜像.

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运行此镜像

使用run命令的参数非常重要里的run命令来运行创建好的镜像.

应该把--name修改为你要创建的容器的名字,比如ubuntu24cuda126,然后最底下那行应该写你刚才创建的镜像的名字,比如ubuntu24_cuda126_cudnn:latest.

对应本教程的命令应该为:

sudo docker run --name=ubuntu24cuda126 \
--gpus all \
-e NVIDIA_DRIVER_CAPABILITIES=all \
-e DISPLAY=$DISPLAY \
-dit \
--privileged \
--net=host \
--group-add audio \
--group-add video \
--group-add dialout \
-e XAUTHORITY=$HOME/.Xauthority \
-e WAYLAND_DISPLAY=$WAYLAND_DISPLAY \
-e XDG_RUNTIME_DIR=$XDG_RUNTIME_DIR \
-e QT_QPA_PLATFORM=xcb \
-v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw \
-v /dev/dri:/dev/dri \
-v $HOME/.Xauthority:$HOME/.Xauthority:ro \
-v /run/user/$(id -u)/wayland-0:/run/user/$(id -u)/wayland-0 \
-v /run/user/$(id -u):/run/user/$(id -u) \
-v $HOME:$HOME \
-w $HOME \
ubuntu24_cuda126_cudnn:latest

出现下列这一行,代表成功了.

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可以在VScode的插件里看到容器已经成功运行.

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打开容器里的Ubuntu24系统的终端

命令格式为docker exec -it 容器名称 bash 比如:

docker exec -it ubuntu24cuda126 bash

如下图你已经进入了容器里的Ubuntu24系统的终端了.

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接下来可以安装一个neofetch测试一下.

注意,你这里已经是在root的身份下运行Ubuntu24系统的终端了,所以不需要每条命令前加sudo了,比如sudo apt update可以直接用apt update代替.

apt update
apt install neofetch
neofetch

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然后可以顺便测试下英伟达驱动和CUDA以及CuDNN的安装情况:

nvidia-smi
nvcc -V
cat /usr/include/cudnn_version.h | grep CUDNN_MAJOR -A 2

如下图可知,容器中的Ubuntu24共享了宿主的英伟达驱动,版本为595.80. 自带CUDA12.6与CuDNN9.3.0

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将镜像推送至Docker Hub

将 Docker 镜像推送到 Docker Hub 的步骤如下:

  1. 创建 Docker Hub 账户

如果你还没有 Docker Hub 账户,请前往 Docker Hub 注册一个免费账户。

  1. 登录 Docker Hub

在终端中使用以下命令登录到你的 Docker Hub 账户:

docker login

输入你的 Docker Hub 用户名和密码进行验证。

  1. 为你的镜像打标签

Docker Hub 使用 <用户名>/<镜像名>:<标签> 的格式来标识镜像。你需要为你的镜像打上标签,以便能够推送到 Docker Hub。使用以下命令:

docker tag 镜像名:标签 <你的用户>/新镜像名:标签

例如,如果你的 Docker Hub 用户名是 tungchiahui,你应该执行:

docker tag ubuntu24_cuda126_cudnn:latest tungchiahui/ubuntu24_cuda126_cudnn:latest
  1. 推送镜像到 Docker Hub

使用以下命令将镜像推送到 Docker Hub:

docker push <你的用户>/镜像名:标签

例如:

docker push tungchiahui/ubuntu24_cuda126_cudnn:latest
  1. 验证推送成功

你可以通过访问 Docker Hub 的个人页面来验证你的镜像是否已成功推送。

注意事项

  • 确保你的镜像大小在 Docker Hub 的限制范围内(一般为 10GB)。
  • 如果你打算将镜像公开,可以设置为公共仓库;如果希望只有你自己可以访问,可以设置为私有仓库。

手动创建(跨平台多架构构建)(高阶的,暂时不用学)

如果您想在 x86/x64 电脑上即为本机x86设备构建镜像,又想为树莓派、Jetson等ARM64 设备构建 Docker 镜像 ,需要使用 Docker 的跨平台构建功能 。以下是完整解决方案:


启用 Docker 跨平台构建

在 x86 主机上模拟 ARM64 环境需要以下工具:

  1. 启用 buildx(只需执行一次)
docker buildx create --name multiarch_builder --use

这会创建并启用一个支持多架构构建的 builder,电脑重启后也依然存在,所以只用运行一次。

  1. 安装 QEMU 支持(一般新版 Docker Desktop 已自带,但是Linux必须要安装) 如果你用的是服务器或Linux发行版,确保有 qemu 模拟器:
docker run --rm --privileged multiarch/qemu-user-static --reset -p yes

电脑重启后,就会消失,所以需要你每次电脑重启后,在buildx命令前,运行一次该命令即可。

  1. 修改dockerfile为多架构版本
# 支持多架构,使用变量指定架构
ARG TARGETARCH

# 基于NVIDIA官方CUDA 12.6和CuDNN基础镜像
FROM --platform=linux/${TARGETARCH} nvidia/cuda:12.6.0-cudnn-devel-ubuntu24.04

# 设置环境变量以防止交互安装
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive

# 强制使用 Bash 作为默认 Shell
SHELL ["/bin/bash", "-c"]

# 先更新包列表并安装CA证书
RUN apt-get update && apt-get install -y ca-certificates \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 替换为清华大学的DEB822格式镜像源
RUN if [ "$(dpkg --print-architecture)" = "amd64" ]; then \
        sed -i 's|http://archive.ubuntu.com/ubuntu/|https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/|g' /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources; \
    elif [ "$(dpkg --print-architecture)" = "arm64" ]; then \
        sed -i 's|http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/|https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/|g' /etc/apt/sources.list.d/ubuntu.sources; \
    fi

# 配置终端颜色和提示符
RUN sed -i 's/#force_color_prompt=yes/force_color_prompt=yes/g' /root/.bashrc && \
    # 自定义PS1(带颜色的提示符)
    echo 'export PS1="\[\033[1;36m\]\u@\h\[\033[00m\]:\[\033[1;34m\]\w\[\033[00m\]\$ "' >> /root/.bashrc && \
    # 给ls、grep等命令添加别名
    echo "alias ls='ls --color=auto'" >> /root/.bashrc && \
    echo "alias grep='grep --color=auto'" >> /root/.bashrc && \
    echo "alias ll='ls -alFh --color=auto'" >> /root/.bashrc && \
    # 清理临时文件
    rm -rf /tmp/LS_COLORS
  1. 构建多架构镜像 用下面的命令构建 amd64 和 arm64:
docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64 -t <你的镜像>:<> --push .

例子:

docker buildx build \
--platform linux/amd64,linux/arm64 \
 -t tungchiahui/ubuntu24_cuda126_cudnn:latest \
 --push \
 .

说明: --platform 指定多架构。 --push 是必须的,因为 buildx 的多平台构建默认是不能本地加载的(除非加 --load,但那只能支持单一架构)。

清除构建缓存

# 清理BuildKit构建缓存
docker builder prune -f

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