Docker 101：面向初学者的综合教程

掌握 Docker 已成为软件开发中的一项关键技能。本教程探讨了容器化的世界，包括其核心概念、优缺点，以及开始使用容器化的分步指南。

无论是 Docker 的新手，还是希望复习基础知识的更有经验的开发人员，本指南都能满足需求。

什么是 Docker？

Docker 利用容器化来简化应用程序部署、扩展和管理。开发人员可以将应用程序及其依赖项捆绑到独立的容器中，从而确保在各种计算环境中实现一致的性能。

Docker 在简化应用程序部署和管理方面至关重要，因为它将应用程序封装在容器中。这通过提供可靠且统一的运行时环境解决了臭名昭著的“它可以在我的机器上运行”问题。

Docker 基础知识

详细了解 Docker 对于充分利用其创建高效、可扩展且一致的应用程序环境的潜力至关重要。

集装箱

容器化是 Docker 的基石。它涉及将应用程序及其环境封装到一个自包含的单元中。这种级别的隔离保证了应用程序无论在何处部署，都能始终如一地运行。

与需要在虚拟机 （VM） 上运行完整操作系统的传统虚拟化不同，Docker 容器共享主机的内核，使其轻量级且高效。这使它们更轻、更高效。

Docker 使用 Linux 命名空间来提供称为容器的隔离工作区。命名空间创建隔离的环境，使容器的进程、网络设置和文件系统与主机和其他容器分开。

Docker 还利用 cgroups 来限制和监控资源使用情况，例如容器的 CPU、内存、磁盘 I/O 和网络带宽。这样，没有一个容器可以垄断或耗尽系统的资源。

图像创建

Docker 镜像是创建容器的基础模板。它们将应用程序代码与无缝运行所需的任何库和依赖项打包在一起。

Dockerfile 是一个配置文件，概述了创建 Docker 映像的必要操作，可让 自动执行映像创建过程，以实现一致性和可重复性。它从基础映像开始，然后通过执行一系列指定的命令来添加层。这些层将被缓存，如果层未更改，则后续构建速度更快。

联网

Docker 的网络功能允许相同或不同主机上的容器无缝通信。有三种主要的联网模式：

• 桥接网络：默认网络驱动程序，使容器能够使用 IP 地址相互交互
• 主机网络：消除容器和 Docker 主机网络之间的分离，允许它们共享相同的网络接口
• 叠加网络： 支持在不同 Docker 守护进程上运行的 Swarm 服务之间进行通信，从而实现跨节点的无缝交互

Volumes

Docker 中的数据持久性是通过卷处理的，卷允许将数据存储在容器的可写层之外;这样，可以确保在更新或销毁容器时不会丢失数据。

假设有一个数据库容器和一个应用程序容器，它们都需要访问同一个数据卷。卷可确保多个容器可以一致地访问和修改相同的数据。

可扩展性

使用 Docker 可以简单地水平扩展应用程序以处理更高的负载。将 Kubernetes 与 Docker 容器结合使用，我们可以设置水平 Pod 自动扩展程序 （HPA），以根据 CPU 使用率或其他性能指标动态调整容器实例的数量。

CI/CD 集成

将 Docker 与 CI/CD 管道集成，通过增强持续集成和部署工作流来加快部署周期。通过容器化应用程序， 可以保证在持续集成期间验证的代码与生产中运行的代码相同。

传统应用程序现代化

容器化旧式应用程序允许 在不重写代码的情况下对其进行现代化改造。这为较旧的应用程序带来了可扩展性、可移植性和高效资源利用的优势。

现代化的优势包括：

• 节省成本：通过在共享基础设施上运行容器来降低硬件成本。