Docker从入门到精通

Docker从入门到精通

目录

1. Docker基础概念
2. 安装与配置
3. 容器基本操作
4. Docker镜像管理
5. Dockerfile详解
6. Docker Compose
7. Docker网络
8. 数据管理
9. Docker Swarm集群
10. 生产环境最佳实践

1. Docker基础概念

1.1 什么是Docker

Docker是一个开源的容器化平台，它使用容器来打包应用及其依赖项，确保应用在任何环境中都能一致地运行。

1.2 核心概念

• 镜像（Image）：只读模板，用于创建容器
• 容器（Container）：镜像的运行实例
• 仓库（Repository）：存储和分发镜像的服务
• Docker引擎：运行和管理容器的核心组件

1.3 Docker架构

┌─────────────────────────────────────────┐
│            Docker 客户端                 │
└───────────────────┬─────────────────────┘
                    │
                    ▼
┌─────────────────────────────────────────┐
│            Docker 守护进程               │
│    ┌─────────────┐    ┌──────────────┐  │
│    │   镜像      │    │    容器      │  │
│    └─────────────┘    └──────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────┘

2. 安装与配置

2.1 Windows安装

1. 下载Docker Desktop
2. 启用Hyper-V（Windows 10 Pro以上）
3. 运行安装程序
4. 验证安装：docker --version

2.2 Linux安装

# Ubuntu
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce

# CentOS
sudo yum install docker-ce

2.3 基本配置

• 配置镜像加速
• 设置Docker daemon
• 配置资源限制

3. 容器基本操作

3.1 容器生命周期

# 创建并运行容器
docker run -d -p 80:80 nginx

# 停止容器
docker stop <container_id>

# 启动容器
docker start <container_id>

# 重启容器
docker restart <container_id>

# 删除容器
docker rm <container_id>

3.2 容器管理命令

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器
docker ps -a

# 查看容器日志
docker logs <container_id>

# 进入容器
docker exec -it <container_id> /bin/bash

4. Docker镜像管理

4.1 镜像操作

# 搜索镜像
docker search nginx

# 拉取镜像
docker pull nginx:latest

# 查看本地镜像
docker images

# 删除镜像
docker rmi <image_id>

4.2 镜像仓库

• Docker Hub使用
• 私有仓库搭建
• 镜像推送与拉取

5. Dockerfile详解

5.1 基本指令

# 基础镜像
FROM node:14

# 工作目录
WORKDIR /app

# 复制文件
COPY package*.json ./

# 运行命令
RUN npm install

# 复制源代码
COPY . .

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 启动命令
CMD ["npm", "start"]

5.2 最佳实践

• 使用多阶段构建
• 优化镜像大小
• 合理使用缓存

6. Docker Compose

6.1 基本概念

Docker Compose用于定义和运行多容器Docker应用程序。

6.2 配置文件

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - db
  db:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root

6.3 常用命令

# 启动服务
docker-compose up -d

# 停止服务
docker-compose down

# 查看服务状态
docker-compose ps

7. Docker网络

7.1 网络类型

• bridge：默认网络驱动程序
• host：容器使用主机网络
• none：禁用网络功能
• overlay：Swarm服务之间的通信

7.2 网络管理

# 创建网络
docker network create mynetwork

# 连接容器到网络
docker network connect mynetwork container1

8. 数据管理

8.1 数据卷（Volumes）

# 创建数据卷
docker volume create myvolume

# 使用数据卷
docker run -v myvolume:/data nginx

8.2 挂载类型

• volumes：由Docker管理
• bind mounts：直接映射主机目录
• tmpfs：临时文件系统

9. Docker Swarm集群

9.1 基本概念

• 节点（Node）
• 服务（Service）
• 任务（Task）
• 堆栈（Stack）

9.2 集群管理

# 初始化swarm
docker swarm init

# 加入集群
docker swarm join

# 部署服务
docker service create --replicas 3 nginx

10. 生产环境最佳实践

10.1 安全性建议

• 使用非root用户运行容器
• 定期更新基础镜像
• 扫描镜像漏洞
• 实施访问控制

10.2 性能优化

• 合理设置资源限制
• 使用多阶段构建
• 优化镜像层数
• 使用合适的存储驱动

10.3 监控与日志

• 使用Docker stats监控容器
• 集成日志收集系统
• 实施告警机制
• 性能指标监控

10.4 备份策略

• 数据卷备份
• 容器配置备份
• 定期备份计划
• 灾难恢复方案

结语

本文档涵盖了Docker的主要概念和实践内容，从基础入门到高级应用，为读者提供了完整的Docker学习路径。建议读者在实践中多加练习，逐步掌握Docker的各项功能，最终能够在生产环境中熟练运用Docker技术。