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Docker 容器技术基础与应用

Docker 是一种开源的容器化平台，它使得开发人员能够自动化应用程序的部署、管理和隔离。通过容器技术，Docker 提供了一种轻量级的虚拟化解决方案，与传统的虚拟机相比，容器的启动速度更快，占用资源更少，因此广泛应用于现代 DevOps 流程和微服务架构中。

本文将详细介绍 Docker 容器的基础概念、工作原理、安装步骤以及在 CentOS 和 Ubuntu 上的应用实践。

1. Docker 基础概念

1.1 容器（Container）

容器是一种轻量级的、可移植的运行环境，它封装了应用程序及其所有的依赖项，使得应用可以在任何支持容器的环境中一致运行。与传统的虚拟机不同，容器共享宿主机的内核，因此更加高效。

1.2 镜像（Image）

Docker 镜像是容器的静态模板，它包含了应用程序及其运行所需的所有依赖。容器是镜像的运行实例。通过 Docker 镜像，可以在不同环境中创建一致的容器。

1.3 Docker Hub

Docker Hub 是 Docker 官方提供的镜像仓库，用户可以从 Docker Hub 拉取公共镜像，也可以将自己的镜像推送到 Docker Hub 进行共享和管理。

1.4 Dockerfile

Dockerfile 是定义如何构建 Docker 镜像的文本文件，它包含一系列指令，指示 Docker 如何从基础镜像开始，添加依赖、复制文件、配置环境变量等，最终生成新的 Docker 镜像。

2. Docker 工作原理

Docker 基于 Linux 内核的 cgroups 和 namespace 技术实现了资源隔离，并使用 UnionFS 文件系统实现了高效的分层镜像存储。每个 Docker 容器是一个独立的进程，但共享宿主机的内核，因此其资源开销远小于虚拟机。

Docker 容器通过以下几个核心组件来实现其高效的工作原理：

• Namespace：提供进程、网络、文件系统等的隔离。
• Cgroups：实现资源的限制和控制，如 CPU、内存、磁盘等。
• UnionFS：实现镜像的分层存储，减少冗余。

3. Docker 安装与配置

在 CentOS 和 Ubuntu 系统中，Docker 的安装步骤略有不同。接下来分别介绍这两种系统下的 Docker 安装方法。

3.1 在 CentOS 上安装 Docker

3.1.1 卸载旧版本

如果之前安装过旧版本的 Docker，可以先卸载：

sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-engine

3.1.2 安装依赖包

sudo yum install -y yum-utils